قسمت دوم آشنایی با ماشین های دایکاست

سيستم تزريق يامحفظه سرد تقريبا براي تزريق کليه فلزاتي مورد استفاده قرار مي گيرد که قابليتدايکاست شدن را دارند ولي معمولا براي تزريق آلمينيوم منيزيم آليازهايمس استفاده مي شودمهمترين مزيت اين سيستم اين است که اولا اثرات حرارت فلز مذابروي بخش تزريق دستگاهناچيز است و ثانيا با اين سيستم فشار تزريق را مي توان به مراتب بالابرد.

ماشينهاي دايکاستبا سيستم تزريق محفظه سرد عمودي اين دستگاهها به ماشينهايدايکاستlow pressureهممعروف هستند بطور کلي دو نوع ماشين دايکاست با سيستم تزريق محفظه سرد عمودي وجوددارد در نوع اول صفحات قالب بصورت افقي ودرنوع دوم صفحات قا لب بهصورت عمودي قرار مي گيرند مواد مذاب از پايين قالبتزريق مي شود هواي داخل حفره تخليه گشته ودر اثر افت فشارمواد مذاب به داخل محفظهتزريق مکيده مي شوند.فشاري که دو کفه قالب را به يکديگر قفل مي کند و فشار تزريق هردو از يک منبع کنترل مي شوند تا هميشه حالت بالانس بين اين دو نيرو که عکس يکديگرعمل مي کنند برقرار شود.در اين سيستم براي بهبود تزريق و تعادل آن در قالبهاي چندحفره اي مي شود بهتر تزريق از مرکزاعمال شود.

در نوع دوماين مدل ماشينها يعني محفظه تزريق سرد عمودي با صفحاتقالب عمودي محفظه تزريق از طريق يک بوش رابطهمستقيما به قالب متصل ميگردد و همان طور که پيداست در هنگام بار گيري يک پيستوناز پايين به بالاآمده وجلو بوش رابط را ميگيرد.پس از اين مرحلهپيستون بالا شروعبه پايين آمدن کرده و همچنان فشار اعمال شده به مذاب افزايش مي يابد پيستون اولشروع پايين رفتن کرده و مذاب از طريق بوش رابطه با فشار به داخل قالب رانده ميشود.در آخرين مرحله پس از گذشت زمان لازم براي

انجماد مذاب پيستونبالا بجاي خود باز گشته پيستون پايين بالا آمده وباقيمانده مواد رااز بوش رابط قطع کردهو بيرون مي آورد البته همزمان قطعه تزريق شده نيز پران ميشود.

يکي از نکات منفياين روش دايکاست اين است که وجود دو پيستون که با هم کار مي کنند باعث مي شود کهدستگاه بيشتر نياز به تعمير پيدا کند از طرف ديگر از محاسن دستگاهاي دايکاست بامحفظه سرد عموديهمان عمودي قرارگرفتنمحفظه تزريق ميباشد که باعث مي شود اولا مواد مذابفقط پس از حرکت پيستونو به يک توده به داخل قالب رانده شوند وثانيا حرکت اشفته مايعمذاب به حداقلرسيده وجود مک ويا حفرههاي ريز در قطعه تزريق شده کاهش يابد .

دايکاست با سيستم خلاء يامکش(vacuum casting m/c)

سيستم مکش يا خلاء را برايماشينهاي افقي سرد يا گرم (cold chamber, hot chamber)

مي توان بکار برد.نوعی ماشين با محفظه تزريق گرم مجهز به سيستم مکش وجود دارد .قسمتي که قالب در آن قرار دارد داراي پوسته و واشر مي باشد که پس از بسته شدن پرسرابط قالب را با هواي محيط بيرون کاملا قطع مي کند در نتيجههواي داخل قالب وسيستم تزريق را مي توان کاملا تخليه نمود پس از ايجاد خلاءپيستون تزريق و مسدودکننده مسير تغذيه هر دو بالا رفته و مقدار از پيش تعيين شده اي از موادمذاب به داخل مذابمجراي گردن غازي مکيده مي شود .پس از ان پيستون تزريق مواد مذاب با فشار داخل قالبمي راند (در اين حالت پيستون مسدود کننده جلوي ورود مذاب را مي بندد)در صورتي کهطراحي گلويي وراهگاه قالب و ديگر فاکتورهاي مهم رعايتگردند .قطعه توليد شده باروش فوق داراي کمترين حباب هوا و پرداخت نسبتا خوب مي باشد روش ايجاد خلاء دردستگاه مي تواند تمام عيوب را بپوشاند ويک قطعه خوب از قالب بيرونبياورد.

آشنايي با متعلقات دستگاهها وانواع قالبهاي دايکاست

دستگاههاي دايکاستمي توانند مجهز به وسايلي باشند که علاوه بر بالا بردن راندمانتوليد

ايمني بيشتري نيزبه دستگاه بدهد .اين وسايل جا نبي اغلب در مراحل توليدي زير بکار برده ميشوند

براي خارج کردن قطعات خصوصاقطعات سنگين
کنترل بهتر براي تغذيه بوته ياپاتيل توسط مواد مذاب
انتقال سريع قطعات توليد شدهبراي عمليات تکميلي بعدي مانند پليسه گري و ماشينکاري
روغن کاريقالب
تغذيه اتوماتيک قالبدستگاه
خارج کردن و انتقالقطعات

مکانيزم مختلف باديهيدروليکي وميکانيکي در اين مورد بکار گرغته شده اند به صورتي کهدربعضي موارد عيناحرکت دست کارگر را تقليد مي کند.البته سيستمهاي ايمني از الزامات اوليهاين نوع مکانيزمها ميباشد.براي مثال قبل از آن که قطعه از قالب جدا شود بايد حرکت بسته شدن وتغذيه غيرممکن باشد.يک روش مرسوم خارج کردن قطعات از قالب و انتقال آنها به مرحله بعد عبارتاست از طراحي دستگاه به صورتي که قطعه پس از باز شدن قالب به داخل آب بيفتد.در اينحالت معمولا يک تانکر آب در زير دستگاه تعبيه شده مي شود.قطعه به صورت اتوماتيکتوسط نوار نقاله به مرحله بعد براي عمليات تکميلي انتقال پيدا مي کند. اگر قطعات بهراحتي از قالب جدا نشوند بايد توسط پران چند مرحله ويا به کارگيري بازوي کمکي ازقالب جدا شده ودر تانک آب بيفتد.قابل توجه که قطعاتي با وزن حدود 7تا8 کيلو گرم وضريب 400ضربدر ساعت با اين روش توليدشده اند. مزاياي اين روشعبارتند از:

1. جلوگيري از آسيب برداشتن قطعه درنتيجه سقوط

2. خارج ساختن اتوماتيکقطعه

3. بالا رفتن کيفيت بدليل يکنواختبودن توليد

4. ايمنيبالا

نقطه ضعف اين سيستمآن است که زمان تعويض ميله هاي آويز عملا به زمان تغذيه قالب اضافه مي شود .تجربهنشان داده است که با اين روش بيش از 350ضربدر ساعت نمي توانتوليدکرد سيستم روغن کاري دراتوماتيک قالب اين سيستم يکي ديگراز متعلقات دستگاه مي باشد و عبارت از يک روغن پاش که در فاصلهباز شدن قالب و پساز پران قطعه به طور اتوماتيک عمل مي کند

سيستمهاي ايمنيتخليه قطعه

براي کمک به عملپران از بازوهاي هيدروليک که به مدار فرمان دستگاه متصل هستند مي توان استفاده کرددر صورتي که قطعه پران نشود دستگاه براي تزريق مجددقالب را پر نمي کند. از چشمهايفتو الکترونيک نيز براي حصول اطمينان از سقوط قطعه استفاده کرد .بايد توجه داشت که وجوددود و گرد وغبار در عمل ريخته گري تحت فشار معمولا چشمهايفتوالکتريک راکثيفکرده وپس از مدتي کارايي خود را از دست مي دهد.به همين دليلاخيرا از وسايل حساسمادون قرمز استفاده مي شود.

طراحي قالب :

طبعتا هر قالب بايدشکل قطعه را داشته باشد که قرار است توليد شود ولي در ساخت قالب عوامل زير نبايد ازنظر دور بماند:

1. شيب ديواره ها (draft)

2. اضافه اندازه براي انقباضمواد

3. در مورد قطعات خيلي دقيق در نظرگرفتن انبساط حفره در اثر حرارت

از طرف ديگر محلقرار گرفتن حفره اصلي در کفشکها به عوامل زير بستگيدارد:

1. انتخاب محل خط جدايش قالب

2. محل کشوييها و ماهيچه هايمتحرک

3. انتخاب محل گلويي تزريق طوري کهدر قسمتي از قطعه قرار گيرد که داراي حساسيت زيادنباشد

4. انتخاب محل گلويي تزريق طوري کهمواد ورودي به حفره با مانعي نظير ماهيچه ها برخورد مستقيم نداشتهباشد.

انقباضمواد(shrinkage allowances) : اندازه هاي نهاييحفره و ماهيچه هاي قالب پس از در نظر گرفتن مقدار انقباض مواد در اثر سرد شدن تعيينمي شوند.

شيب ديوارهها(draft) : براياينکه قطعه به راحتي از درون قالب بيرون آيد ديواره هاي حفره ها بايد همگي دارايشيب باشند .مقدار اين شيب بستگي به نوع مواد تزريقي و ارتفاع ديوارهادارد.

شکل و محل خط جدايشقالب(parting line)

هزينه ساخت وکارايي هر قالب بستگي به خط جدايش آن قالب دارد در نتيجه از اهميتبالاي برخورداراست. در صورتي که شکل قطعه اجازه دهد بهترين نوع خط جدايش نوعمسطح آن است زيرااولا ساخت قالب را آسا نتر مي کند و ثانيا بهترين آب بندي را بيندو کفه قالب به وجودمي آورد.ساخت کشوييها و قسمتهاي متحرک از موارد پر هزينه بودهو در نتيجه ممکن استشرايط ايجاب کند که خط جدايش از حالت مسطح بيرون آيد .طرح اوليه در شکل 3-2يک نمونهپر هزينه را نشان مي دهد.محل متناسب خط جدايش جايي است که اولا پس از بيرون آمدنقطعه از قالب سرباره ها به آساني از قطعه جدا شوند و ثانيا پليسه گيري قطعه کمتريناثر را در کارکرد و شکل ظاهري قطعه داشته باشد. در مثال شکل 3-2باتوجه به اين که در عملکرد قطعه تغييري حاصل نشده ،اصلاح طرح محصول موجب شده است کهدر هزينه ساخت قالب به دليل تسطيح خط جدايش به ميزان قابل توجهي صرفه جوييشود.

کشوييها (slides)

کشويي به قسمتمتحرک يک قالب اطلاق مي شود و براي ايجادسوراخها،فرورفتگيها،و برجستگي هاي جانبيدر قالب تعبيه مي شود گرچه در موارد استثنايي براي خروج از برخيقسمتهاي قالب وجودکشوييها مفيد مي باشد ولي در طراحي قطعه و قالب بايد حداکثرتلاشرابه عمل آورد کهقالب بدون وجود کشويي ساخته شود.اين امر مفيد قالب و هزينه هاي ساختآن اثر تعيين کنندهدارد. براي اجتناب از ايجاد کشويي در قالب به ماشين کاري بعدازدايکاست نيز بايد توجه کرددر اين رابطه بايد تصميم گيري بر اساس يک بررسي اقتصادي صورت گيرد بدين معني که آياايجاد کشويي در قالب با صرفه تر است وبا ماشين کاري نهايي قطعه درهر صورت آگر ايجادکشويي اجتناب ناپذير باشد بايد حداکثر تعداد 4کشويي در يک قالب بکار برد. البتهمواردي هست که يک قالب پيچيده بايد بيشتر از اين مقدار کشويي داشتهباشد.

پران قطعه :

قالب دايکاست بايدبه گوني طراحي گردد که پس از با ز شدن دو نيمه آن،قطعه از قالب پران شود.اگر براينيمه متحرک قا لب شيب کافي در نظر گرفته نشود وقالب خوب پرداخته نشده باشد و بانيمه متحرک آن آسيب ديده باشد امکان دارد قطعه در مرحله پران به سطح قالببچسبد.همچنين قطعه پس از انجماد در قالب هنوز داغ است وممکن است در اثر فشار پينهايپران کمي تغيير شکلدهد براي آنکه اين تغيير شکل حداقل باشد اولا قطعه بايد شيب کافي داشته باشد،وثانيا در محلهاي از قالب که قطعه در آن منقبض مي شود بايد پين به تعداد مورد نيازقرار داده شود براي آنکه به قطعه آسيبي وارد نشود،بايد براي آن برجستگي مناسب پراندر نظر گرفت.سرباره گيري ها مکانهاي خوبي براي وارد کردن ضربه پينهاي پران هستندلذا براي اضافه کردن سرباره گيربه طراح قالب مي توان به پران قطعه کمک کرد.

سيستم راهگاهي :

سيتم راهگاهي شاملراهگاهها ،وروديهابه گلويي تزريق،گلوييهاي تزريق،سربارگيري هاهوا کش ها و اجزاءخنک کننده قالب مي باشد .مهمترين عامل در توليد مطلوب يک قطعه طراحي صحيح سيستمراهگاهي قالب دايکاست است بدين منظور بايد نکات زير رعايتشود.

در طول مدت پر کردن حفره قالبجريان مذاب بايد در هر مرحلي تزريق يکنواختباشد
در يک سيستم راهگاهي مناسب بايداکسيد ها و روغن روي سطح آن حفره وديگر ناخالصي هاي همراه مذاب در جايي خارج ازقطعه به نام سرباره گيري ها جمع آوري شود
بايد از اغتشاش مذاب در حرکت بهدرون حفره قالب جلو گيري شود .
براي کاهش انقباض قطعه،بايد درسيستم راهگاهي تغذيه کافي در نظر گرفته شود.

سيستم راهگاهي بايداز حبس هوا در قطعه ودر نتيجه ايجاد خلل وفرج در آن جلوگيري کند وبرزمان پر شدنحفره قالب تاثير نامطلوب نداشته باشد زمان پر شدن قالب توسط اينعوامل تعيين ميشود. ضخامت قطعه،نوع فلزمذاب،درجه حرارت مذاب ،درجه حرارت قالب ،شکل قطعه،(کل ناحيه اي که مذاب بايد پس ازگلويي تزريق بپيمايد)پيچيدگي قالب و حجم قطعه.

راهگاهها:

در اکثر طرحها،راهگاه در نيمه متحرک قالب ماشن کاري مي شود و نيمه ثابت وجه مسطح آن را تشکيل ميدهد.سطح مقطع راهگاه معمولا تا رسيدن به گلويي تزريقثابت باقي مي ماند وتنها امکان دارد در ورودي گلويي تزريق ،عمق آن کاهش يافته وبه پهناي آن اضافهشود. به طور کلي عمق وپهناي راهگاههاو حجم مذاب تزريق شده بستگي دارد .همچنينتغييردر شکل راهگاه ميتواند سرعت مذاب را در ورود به حفره قالب کاهش يا افزايشدهد.(شکل راهگاه بايدبه نحوي باشد که از چرخشي شدن حرکت مذاب جلوگيري کند،زيرا حرکت پرخشي مذاب درراهگاه به حبس شدن هواي موجود در اين قسمت در درون مذاب کمک ميکند) براي آنکه حفرهقالب بطور مطلوب پر شود لازم است سطح مقطع راهگاه بزرگتر از سطحمقطع گلوي تزريقباشد از طرفي جهت به حداقل رسيدن گرماي از دست رفته توسط مذاب لازم است تا آنجاي کهممکن است سرعت حرکت مذاب در راهگاههايي که به حفره قالب منحني مي گردد زياد باشدبراي اين منظور معمولا نسبت سطح مقطع راهگاه به سطح مقطع گلويي تزريق را (15/1بهيک)تا(15/1به يک )انتخاب مي کند.

خنک سازيقالب:

ميزان خنک سازيقالب بستگي به ميزان گرماي دارد که توسط فلز مذاب به قالب منتقل مي شود واين مسئلهخود به جنس فلز و وزن تزريق در هر مرتبه بستگي دارد(منظوراز وزن تزريق،وزن خودقطعه،گلوييهاي تزريق،راهگاهها،سرباره گير ها وپولک منجمدشدهدر بوش تزريقاست) قالب را مي توان بهعنوان يک مبدل حرارتي در نظر گرفت که داراي يک دماي بهينهاست که بايد در حين کارحفظ شود.در عمل قالب را با تعداد کانال خنک سازي بيشتر از حد نياز طراحي مي کنند ودر ابتداي کار قالب ،ميزان آب را کاهش مي دهند وبهد از اينکه دمايقالب به دماي کاررسيد ميزان آب را افزايش مي دهند.معمولا يک سوم حرارت وروديتوسط مذاب به وسيلهجابه جايي وتشعشع و دو سوم آن توسط خنک سازي و روشهايديگر خارج مي شود.

تاثير نوع فلزريخته گري در طراحي قالب :

تغيير يک نوعآلياژبه آلياژديگري از همان فلز مبنا ،به ندرت مستلزم تغيير در طراحي قالباست ولي اگربخواهيم آلياژمورد استفاده را به آلياژ ديگري با فلز مبناي ديگر که نقطه ذوبآن بالا تر ياپايين تر است تغيير دهيم،هم سيستم تغذيه قالب هم جنس قالب بايد تغييرکند. بايد به اين نکتهتوجه کرد که قالب براي سوار شدن بر روي چه نوع ماشين تزريق طراحي شده است .مثلاقالب فلز روي براي استفاده در ماشين تزريق با محفظه گرم و قالب فلز آلمينيوم برايتزريق توسط ماشين با محفظه سرد طراحي مي شود. حالا اگر بنا بهدلايلي بخواهيم قالبي بسازيم که قادر باشد هم قطعات از جنس آلياژ روي وهم قطعات از جنس آلياژآلمينيوم را بريزد ،بايد اولا جنس قالب براي ريخته گري قطعه آلياژ آلمينيوم انتخابشود زيرا از جنس فلزي که براي ساخت قالب ريخته گري آلياژ آلمينيومبکار ميرود مي توان برايساخت قالب آلياژ روي رويهم استفاده کرد ثانيا طراحي سيستم تغذيهقالب بايد به نحويباشد که با ايجاد تغييرات لازم در قالب بتوان آن را درماشين تزريقبا محفظه گرم نيز بکاربرد اين تغيرات عبارتند از :

در سوراخ تزريق قالبي که قبلا باماشين تزريق محفظه سرد کار مي کرده است يک بوش تزريق قرار دادهشود.
در ابتداي بوش تزريق يک قسمت گودو مناسب براي قرار گرفتن نازل ماشين با محفظه گرم تعبيهشود.
در نيمه متحرک قالب ودر جلويسوراخ تزريق بايد يک مخروط هاي سوراخ تزريق نصبشود
به تعداد کانالهاي خنک سازياطراف بوش تزريق اضافه شود ودر داخل مخروط و در اطراف آن نيز کانالهاي لازم ايجادشود.
بايد در اطراف مخروط و در هرراهگاهي که اضافه مي شود پينهاي پران تعبيه شود .

توسط روش سعي و خطا عمق گلوييهاي تزريق و عمق راهگاهها،متناسب با ريخته گري قطعات از جنسآلياژ روي تعيين شود.

قسمت دوم آشنایی با ماشین های دایکاست

مطالب مشابه :

طبقه بندي علل عيوب قطعات آلومينيومي ريختگي تحت فشار

بررسي انواع عيوب ريخته گري در قطعات آلومينيومي ريختگي تحت فشار

عیوب ریخته گری

پروسه تزریق پلاستیک

ایمنی در ریخته گری

قسمت دوم آشنایی با ماشین های دایکاست

موتورهاي تزريق مستقيم بنزيني