ریخته گری دیزاماتیک

با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. امروز هم با یک مقاله آموزشی از سری مقالات ریخته گری چیست در خدمت شما هستیم. ریخته گری دیزاماتیک (disamatic casting) یکی از فناوری‌های نوین در صنعت ریخته گری است که با استفاده از دستگاه‌های خودکار، قالب‌ های ماسه‌ ای را برای تولید قطعات فلزی با دقت و سرعت بالا آماده می‌کند.

این روش در تولید انبوه قطعات پیچیده و با جزئیات دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرد. با بهره‌گیری از سیستم‌های پیشرفته برای فشرده‌سازی ماسه و ریختن فلز مذاب، دیزاماتیک علاوه‌ بر اینکه دقت ابعادی بالایی را تضمین می‌کند، موجب کاهش هزینه‌ها شده و به فرآیندهای تولید کمک شایانی می‌کند.

در این مقاله به بررسی فرآیند ریخته گری دیزاماتیک، مراحل و مزایای آن خواهیم پرداخت.

ریخته گری دیزاماتیک چیست؟

ریخته گری دیزاماتیک (disamatic casting) یک فناوری پیشرفته در صنعت ریخته گری است که برای تولید انبوه قطعات فلزی با استفاده از قالب‌های ماسه‌ای بدون فلاسک و با جدایش عمودی به کار می‌رود. این روش در دهه ۱۹۶۰ توسط استادی از دانشگاه دانمارک معرفی شد و به سرعت در صنایع خودروسازی و ماشین‌سازی مورد توجه قرار گرفت.

• در فرآیند دیزاماتیک، مخلوط ماسه (معمولاً ماسه سبز یا بنتونیت) درون محفظه‌ای فولادی فشرده می‌شود تا قالب مورد نظر شکل گیرد.
• پس از فشرده‌سازی، قالب‌ها به صورت زنجیره‌ای روی نوار نقاله قرار می‌گیرند و با فلز مذاب پر می‌شوند.
• این قالب‌ها در حین حرکت روی نوار نقاله خنک شده و قطعات جامد شده در انتهای خط از قالب جدا می‌شوند.
• ماسه استفاده‌شده نیز بازیافت می‌شود و در چرخه‌های بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی از مزایای برجسته این روش، سرعت بالای تولید آن است؛ به‌طوری‌که خطوط مدرن ریخته گری دیزاماتیک قادر به تولید ۵۵۰ قالب ماسه‌ای در ساعت هستند. همچنین دقت بالای این روش باعث می‌شود که حداکثر عدم تطابق دو نیمه قطعات ریخته گری از ۰٫۱ میلی‌متر تجاوز نکند.

استفاده از فناوری ریخته گری دیزاماتیک منجر به افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های تولید و بهبود کیفیت قطعات ریخته گری می‌شود. این روش در تولید قطعاتی با تیراژ بالا و دقت ابعادی مورد نیاز مانند قطعات خودرویی و ماشین‌آلات صنعتی کاربرد گسترده‌ای دارد.

مراحل ریخته گری دیزاماتیک

مراحل ریخته گری دیزاماتیک شامل پنج مرحله زیر است که به‌صورت دقیق و با استفاده از تکنولوژی پیشرفته انجام می‌شود. در ادامه به معرفی و بررسی این مراحل می‌پردازیم:

آماده‌سازی قالب

آماده‌سازی قالب در ریخته گری دیزاماتیک یکی از مراحل حیاتی این فرآیند است که به‌صورت خودکار و با استفاده از فناوری پیشرفته انجام می‌شود. در این روش ابتدا :

1. ماسه‌ای با ترکیب خاص شامل ماسه سیلیسی، بنتونیت و آب انتخاب می‌شود که به دلیل استحکام و تحمل حرارتی بالا برای قالب‌گیری ایده‌آل است.
2. ماسه درون دستگاه‌های Disamatic با فشار بالا فشرده می‌شود تا قالب‌های دقیق و مستحکمی ایجاد شود. این قالب‌ها شامل تمامی جزئیات موردنیاز برای تولید قطعه ازجمله سیستم‌های راهگاهی و تغذیه هستند که فلز مذاب را به‌طور یکنواخت در قالب توزیع می‌کنند.
3. قالب‌های تولیدشده به‌صورت زنجیره‌ای و بدون نیاز به فلاسک روی نوار نقاله قرار می‌گیرند. طراحی زنجیره‌ای قالب‌ها نه‌تنها سرعت تولید را افزایش می‌دهد، بلکه دقت بالایی در جزئیات قطعه نهایی فراهم می‌کند.
4. ماسه استفاده‌شده پس از جداسازی قطعه، جمع‌آوری و برای استفاده مجدد بازیافت می‌شود که این امر باعث کاهش هزینه‌ها و حفظ منابع می‌شود.

آماده‌سازی مواد ریخته گری

در این مرحله از ریخته گری دیزاماتیک مواد اولیه که شامل فلزات و آلیاژهای موردنیاز هستند، برای ریخته گری آماده می‌شوند.

1. ابتدا مواد خام فلزی مانند آهن، آلومینیوم یا آلیاژهای دیگر در کوره‌های القایی یا قوس الکتریکی ذوب می‌شوند. این کوره‌ها به دلیل دقت بالا در کنترل دما و ترکیب شیمیایی مواد، برای تولید فلز مذاب با کیفیت مطلوب استفاده می‌شوند.
2. در طول فرآیند ذوب، ناخالصی‌ها و سرباره‌های موجود در مواد اولیه به‌دقت حذف می‌شوند تا فلز مذاب خالص و یکنواخت شود.
3. همچنین در این مرحله ترکیبات آلیاژی یا مواد افزودنی به فلز مذاب اضافه می‌شوند تا خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی موردنیاز در قطعه نهایی ایجاد شود. این ترکیبات ممکن است شامل عناصری مانند کربن، سیلیکون، منگنز یا سایر مواد آلیاژی باشد که با توجه به کاربرد قطعه تنظیم می‌شوند.

ریختن مواد

در این مرحله از ریخته گری دیزاماتیک ابتدا فلز مذاب از کوره به داخل یک سیستم پاتیل انتقال داده می‌شود. این پاتیل مجهز به تجهیزاتی برای حفظ دمای فلز و جلوگیری از اکسیداسیون است. سپس فلز مذاب از طریق سیستم راهگاهی که در قالب‌ها طراحی شده است، وارد محفظه اصلی قالب می‌شود.

طراحی مهندسی سیستم راهگاهی به گونه‌ای است که جریان مذاب به‌صورت یکنواخت و بدون ایجاد حباب یا تلاطم در تمام بخش‌های قالب توزیع شود. در طول ریختن مواد، پارامترهایی مانند سرعت جریان، دمای مذاب و زمان پر شدن قالب به‌دقت کنترل می‌شوند. این کنترل‌ها از ایجاد عیوبی مانند حفره‌های گازی، سرد جوشی یا جدایش در قطعه جلوگیری می‌کنند.

خنک‌کردن

پس از ریختن فلز مذاب به قالب، قطعات درون قالب‌های ماسه‌ای قرار گرفته و در دمای کنترل‌شده شروع به خنک‌شدن می‌کنند. طراحی ماسه قالب به گونه‌ای است که هم به‌عنوان عایق حرارتی عمل می‌کند و هم فرآیند خنک‌سازی را به‌طور یکنواخت انجام می‌دهد.

این ویژگی باعث جلوگیری از ایجاد تنش‌های حرارتی، ترک‌ها یا انقباضات ناخواسته در قطعات می‌شود. زمان خنک‌کردن به عواملی مانند نوع فلز، ضخامت قطعه و شرایط محیطی بستگی دارد. به‌طور معمول، قطعات کوچک و نازک سریع‌تر خنک می‌شوند، در حالی که قطعات بزرگ‌تر و ضخیم‌تر زمان بیشتری برای خنک‌سازی نیاز دارند.

بازکردن قالب

پس از اتمام خنک‌سازی و جامد شدن فلز درون قالب، قالب‌های ماسه‌ای به‌طور خودکار یا دستی باز می‌شوند تا قطعه از درون آن خارج شود. طراحی قالب‌های ماسه‌ای در ریخته گری دیزاماتیک به گونه‌ای است که فرآیند جداسازی به‌راحتی انجام شود و به قطعه یا قالب آسیبی نرسد.ماسه استفاده‌شده در قالب‌ها پس از بازکردن، جمع‌آوری و برای بازیافت آماده می‌شود.

این ماسه مجدداً به چرخه تولید بازمی‌گردد تا برای ساخت قالب‌های جدید مورد استفاده قرار گیرد. قطعات جداشده نیز وارد مراحل تمیزکاری می‌شوند، به‌طوری که اضافات سیستم راهگاهی، ماسه چسبیده و سایر ناخالصی‌ها از سطح قطعه برداشته می‌شود.

بازکردن قالب به دقت زیادی نیاز دارد تا از آسیب به قطعه نهایی جلوگیری شود. این مرحله تضمین می‌کند که قطعه تولیدشده بدون نقص و آماده برای استفاده یا مراحل تکمیلی مانند ماشین‌کاری، پرداخت‌کاری یا پوشش‌دهی باشد.

مزایای ریخته گری دیزاماتیک

مزایای ریخته گری Disamatic باعث شده این روش به یکی از پیشرفته‌ترین و پرکاربردترین فناوری‌ها در تولید قطعات فلزی تبدیل شود. برخی از مزایای این فرآیند عبارتند از:

• این نوع ریخته گری قابلیت تولید تا 550 قالب در ساعت را دارد که این ویژگی برای صنایع با نیاز به تیراژ بالا مانند خودروسازی و ماشین‌آلات صنعتی بسیار ایده‌آل است.
• قالب‌های تولیدشده در این روش دارای دقت ابعادی بسیار بالا هستند و حداقل تلرانس را تضمین می‌کنند. این ویژگی باعث کاهش نیاز به فرآیندهای ماشین‌کاری پس از ریخته گری می‌شود.
• به‌دلیل اتوماسیون کامل و استفاده از مواد قابل بازیافت مانند ماسه، هزینه تولید در این روش نسبت به روش‌های سنتی کمتر است.
• این فناوری امکان تولید قطعات پیچیده و با جزئیات دقیق را فراهم می‌کند. طراحی سیستم راهگاهی و قالب‌ها به‌گونه‌ای است که حتی قطعات با اشکال خاص نیز به‌راحتی تولید می‌شوند.
• در این فرآیند اتلاف مواد و انرژی به حداقل می‌رسد و زمان تولید نیز کاهش می‌یابد. همین امر موجب می‌شود تا بهره‌وری کلی نیز افزایش یابد.
• استفاده مجدد از ماسه قالب‌گیری و کاهش ضایعات فلزی، این روش را به یکی از روش‌های دوستدار محیط زیست تبدیل کرده است.

جمع‌ بندی

ریخته گری دیزاماتیک به‌عنوان یک فناوری پیشرفته و پرکاربرد، تحولی بزرگ در صنعت ریخته گری ایجاد کرده است. سرعت بالا، دقت بی‌نظیر، کاهش هزینه‌ها و سازگاری با محیط زیست از جمله مزایایی هستند که این روش را برای تولید انبوه قطعات پیچیده و باکیفیت ایده‌آل ساخته‌اند.

با توجه به رشد روزافزون صنایع خودروسازی، ماشین‌آلات صنعتی و سایر حوزه‌های مرتبط، دیزاماتیک جایگاه ویژه‌ای در تولید قطعات فلزی پیدا کرده است. این فناوری نه‌تنها بهره‌وری و کیفیت را افزایش می‌دهد، بلکه با کاهش ضایعات و استفاده مجدد از مواد، به حفظ منابع طبیعی و محیط زیست کمک می‌کند.

اگرچه سرمایه‌گذاری اولیه برای راه‌اندازی خطوط Disamatic ممکن است قابل‌توجه باشد، اما مزایای طولانی‌مدت آن در بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌های عملیاتی، این هزینه را توجیه می‌کند. در نتیجه استفاده از این فناوری می‌تواند انتخابی هوشمندانه برای صنایع مدرن باشد که به دنبال نوآوری، کارایی و پایداری هستند.