مقدمه:

قدیمیترین روش شناخته شده ریخته گری فلزات عبارتند از ریختن مذاب فلزات در قالب های ماسه ای و به طور کلی در تمامی این قبیل روش ها مذاب ، تحت نیروی ثقل حفره ی قالب را پر میکند و در حال حاضر هم تحت عنوان ریخته گری ماسه ای خیلی از قطعات مختلف صنعتی تولید میشوند. در کلیه روشها- قالب تماماً از بین رونده بوده و برای یک سیکل ریخته گری قطعه آماده شده و لازم است که برای سیکل بعدی دوباره قالب از نو آماده گردد. برای غلبه بر این شکل اساسی همیشه صنعت گران به دنبال این بودند که بتوانند، قالبی اریه نمایند، که به دفعات زیاد از آن استفاده نموده، ساده ترین آن قالب های دائمی، عبارت اند از انواع مختلف قالب های ثقلی میباشند. که در مقایسه با قطعات ریخته شده به روش ماسه ای کیفیت صافی سطح، تلرانس ابعاد، دید ظاهری و خواص مختلف مکانیکی قطعات ریخته شده در قالب های ثقلی به مراتب با لا تر میباشد و برای بهبود بخشیدن به قطعات و بهتر نمودن کیفیت آنها لازم است از مکانیزم هایی استفاده شود که بتوان مذاب را با فشار به داخل قالب های فلزی، تزریق نماییم. قدیمی ترین مدارک فنی در این مربوط است به سالهای 1894 تا 1877که از دستگاه های ساده ای یاد آوری شده که مذاب آلیاژ سرب یا قلع را توسط مکانیزم سیلندر و پیستون به داخل حفره ی قالب با فشار های پایین تزریق مینمایند. به علت پایین بودن نقطه ذوب آلیاژهای سرب و قلع ، مشکلات فنی چندانی در به کارگیری مکانیزم تزریق و یا انتخاب مواد مناسب برای سیلندر و پیستون وجود نداردو. اما اگر بخواهیم این مکانیزم را برای آلیاژهایی که دارای نقطه ذوب بالا از قبیل AL ، MG ، CU ، و روی به کارببریم با مسائل برطرف شده است. بعد از آلیاژ های سرب و قلع قدم بعدی در مورد آلیاژ های روی برداشته شده است. چون نقطه ذوب این آلیاژ ها حدود 390 درجه سانتیگراد در مقایسه با سرب 3330 درجه و قلع 230 درجه در مقام بعدی قرار گرفته و مشکلات ناشی از طریق مذاب خیلی حاد نخواهد بود . خواص مکانیکی آلیاژ های روی به مراتب از سرب و قلع بالاتر است. پس آلیاژ های قلع و سرب وروی نوبت به الیاژ های AL خواهیم رسید. که هم نقطه ذوب بالاست حدود 700 درجه و هم خواص مکانیکی آن به مراتب بهتر است. قطعات دایکاست آلومینیومی به صورت انبوه از سالهلی 1915 تولید گردیده و آن زمان قطعات مختلف ، تجهیزات جنگ افزار ها برای کارخانجات نظامی تولید میکردند. امروزه روش ریخته گری تحت فشار الیاژ های آلومینیومی ا زنظر جاافتاده ای میباشد. به طوری که در اکثر رشته های صنایع، از قطعات دایکاست آلومینومی به وجود می آیند . الیاژ های منیزیم نیز در صنعت ریخته گری تحت فشار دایکاست به کار میرود. و چون نقطه ذوب آن در حدود نقطه ذوب AL میباشد. لذا مشکلات چندانی به وجود نخواهد امد. دایکاست منیزیم تولید میشوند. پس از آلیاژ های AL و MG صنعت  آلیاژمس يا گروه برنج به ميان خواهى أمدز نقطه ذوب برنج يا برنز در حدود 900 درجه بوده كه با در نظر گرفتن آن مشكلات فراوان فني و متالورژيكي در تزریق مذاب و یا انتخاب مواد مناسب برای قالب دائمی وجود دارد. و امروزه پاره ای ازآن مشکلات و میائل حل شده است . و برای خیلی از آلیاژ های مختلف مس نتوانسته اند روش عملی ریخته گری تحت فشار را ارایه نمایند. علی رغم مشکلات فراوان در ریخته گری برنج باز قطعات به طور انبوه و اقتصادی تولید میشوند. که در بعضی از این قطعات استحکام بالایی به آن داده شده است. در مقایسه با سایر روشهای و سوم ریخته گری روش دایکست رشد بالایی داشته به طوری که در فاصله ی زمانی خیلی کم از بکارگیری دستگاه ساده ایراد شده برای تزریق سرب و قلع با کمک چند تقسیم و کاملاً دستی به سطح عالی ترازوی، دستگاه های کامل تری و با یک نفر اپراتور به تعداد 300 الی 500 قطعه در هر ساعت ترقی کرده است. روشهای ساخت: در تولید انبوه بیش ترسیمس در استفاده از روشی است که قطعات با صرف کمترین هزینه مواد، نیروی انسانی و زمان کاری تهیه شود. شکل گیری و شکل دادن در جه ی اول جزء این روشها به شما ر میرود( شکل2 صفحه ی 1) با این روش میتوان قطعات پیچیده ای به روش بدون براده برداری و در یک مرحله کاری با دقت شکلی و دقت اندازه درست تولید کرد. در این روش به ماشین کاری بعدی نیاز چندانی نیست. غالباً میتوان در یک مرحله کاری چند قطعه را با هم تولید کرد. در اجرای این روش ها قالب ها، ماتریس ها و قالب های انها بسته و به طور کلی قالب های دائمی به کار میرود. اگر ماده ی  بی شکل مایع، چقرمگی و یا خمیری باشد به ریخته گری موسوم است. چنانچه ماده ی بی شکل دانه ای یا پودری باشد به تف جوشی معروف است.

روشهای ریخته گری در قالب های دائمی محدودیت های زیر را داراست:

1 اگر چه حد ماکسیمی برای اندازه ی ابعاد قطعه . ولی این روش برای تولید قطعات کوچک عملیتر است. 2- همه ی آلیاژ های برای ریخته گری در قالب دائمی مناسب نیستند. 3- ای روش برای تولید قطعات به تعداد کم مقرون به صرفه نیست و هزینه ی زیاد در چنین شرایطی انتخاب این روش را منع میکند. 4- تولید برخی از قطعات به واسطه ی محل قرار گرفتن خط جدایش و دشواری خارج ساختن قطعه از قالب با استفاده از این روش امکانپذیر نیست.

ریخته گری در قالب های فلزی : ریژه( کوکیل)

در این روش مذاب فلزات غیر اهنی به کمک نیروی وزن یا با فشار کم در قالب های دائم چند پارچه ریخته میشود . قالب هایفلزی ریخته گری از فولاد ، یا چدن ریختگی ویژه هستند. متناسب با اندازه قطعه ریختگی تعداد 30000 تا 60 هزار قطعه کا را میتوان با هر قالب فلزی ریخته گری کرد. قالب های فلزی ریخته گری ممکن است تمام فلز بوده و یا نیمه های قالب های فلزی و ماهیچه از ماسه باشد ( قالب های فلزی ریخته گری مرکب) قطعات تولیدی با قالب های فلزی دقت ابعادی بالا ، کیفیت سطحی خوب و ساختار دانه ریز دارند. با قالب های فلزی نیز میتوان قطعات پیچیده "، صنایع موتور سازی ، فولاد سازی و ماشین سازی مانند پوسته های جعبه دنده و سر سیلندر در تیراژ بالا به طور اقتصادی تهیه کرد.

انواع قالب های فلزی ریژه :

قالب های فلزی انواع گوناگونی دارند از جمله قالب های فلزی 1- ساده2-کشویی 3- لولایی 4-با اجزای محرکه مکانیکی 5- با اجزای محرکه هیدرولیکی ( شکلهای 4،1،2،صفحه 1)

1- قالب های فلزی با یک بست رکابی به یک دیگر بسته میشوند، پس از انجماد مذاب بست را باز کرده و به این ترتیب نیمه های قالب از یکدیگر جدا و قطعه کار خارج میشود. 2-در قالب های فلزی کشویی نیمه های قالب بر روی یک صفحه بازو های راهنمایی موازی قرار گرفته . این بازوها رها راهنمای کار با قالب های فلزی بزرگتر زا آسان تر میکنند 3- قالب های فلزی لولایی کار را ساده تر کرده که دو نیمه اتصال آنها که یک لولا است بازو بسته شده که فقط این نوع قالب برای قطعات تخت مناسب هستند.4- قالب های فلزی ریخته گری بزرگتر با اجرایی محرکه مکانیکی به کار میرود. در این قالب ها یکی از نیمه های قالب ثابت و دیگری متحرک بوده، که جابجایی آن به وسیله یک میله محور( پیچ و مهره) انجام میشود. اتصال نیمه های قالب، موقع ریخته گری با بست قلاب دار جانبی حفظ میشود. یک اهرم زاویه دار ماهیچه را باز کرده و سپس بیرون کشیده میشود.5- قالب فلزی با اجزای محرکه هیدرولیکی بیش تر در تولید انبوه به کار میرود. که برای جابجا کردن نیمه های قالب و یا ماهیچه ها از سیلندر های هیدرولیکی که با کنتری شیرها انجام میشود. میتوان نیمه های قالب و ماهیچه هائرا جابجا نمود.

ماشین های ریخته گری برای سطح جدایش افقی:

 سطح جدایش قالب های گفته شده در یک صفحه عمودی قرار دارند. که این سطح جدایش مهم ترین وضعیت برای باز کردن قالب و خارج ساختن قطه ریختگی است. اما برخی قطعات با داشتن یک سطح جدایش در یک صفحه افقی بهتر ریخته میشود. اغلب ماشین های ریخته گری که دارای سطح جدایش افقی هستند با یک مکانیزم گردان تجهیز شده اند. به طوری که ذوب ریزی در موقعی که سطح جدایش به صورت افقی قرار دارد، انجام میگیرد. و سپس موقعیت قالب با چرخش تغییر کرده و امکان خارج ساختن قطعه در حالی که سطح جدایش در صفحه قائم است وجود دارد. در بعضی از قطعات ذوب ریزی دز حالی که سطه جدایش در صفحه افق است آغاز شده و سپس الی که این عمل تداوم یافته و کامل میشود، چرخش آرام قالب نیز انجام میگیرد. به عنوانمثال به منظور ریخته گری یک قالب برای ماشین کاری اگر ذوب ریزی در شرایطی که سطح جدایش به صورت عمودی صورت میگرفت، مذاب به عمق زیادی در داخل قالب سقوط کرده، و این ریزش از ارتفاع زیاد، پاشیدن مذاب و ایجاد یک جریان متلاطم و غیر قابل قبول را به دنبال خواهد داشت. برای جاوگیری از سقوط مذاب به داخل این عمق زیاد یک قالب چرخان در یک ماشین ریخته گری مورد استفاده قرار میگیرد بدین ترتیب امکان ذوب ریزی در قالب تحت شرایطی که سطح جدایش به صورت افقی قرار داشته به وجود خواهد آمد. بخش اعظم ذوب ریز تحت این شرایط انجام و مابقی وقتی که قالب 90 چرخنده تا سطح جدایش به صورت عمودی قرار میگیرد. این فرایند به آرامی صورت میگیرد. قطه در این زمان خمیده شده و از قالب خارج میشود.

ماشین های ریخته گری با صفحات گردان:

قطعه های ریخته گری کوجک و سبک وزن میتوانند از طریقه ی دستی ریخته شده از قالب خارج شود اما با بالاترین درجه حرارت ذوب ریزی و افزایش وزن قطعات ریختگی روش دستی دشوار میگردد. در این موقع روش عمل باید خودکار باشد. این امر اغلب با بکارگیری ماشین های ریخته گری که بر روی صفحه گردان نسب شده است صورت میپذیرد. یک نمونه ی معمول از ضفحات گردان مورد استفاده که شامل 12 ماشین ریخته گری است در شکل 7 صفحه 2 است. یک دور گردش کامل 2 الی 7 دقفیقه به طول میانجامد. مراحل مختلف این روش ریخته گری که شامل ذوب ریزی ، پوشش دادن قالب، جاگذاری ماهیچه ها ، انجماد و خارج ساختن قطعه است. در ضمن عبور ماشین ریخته گری از چندین توقف گاه انجام عملیات به طور کامل صورت  میگیرد . اغلب این نوع ماشین ها بدون هیچ گونه هدایتی به طور مداوم و در حال چرخش هستند. این نوع تجهیزات زمانی که همه ی 12 ماشین( 12 قالب) مشابه هم بوده و بالاترین سرعت تولید را به مرحله ی اجرا در میآورد. اما به هر حال قالب های متفاوت را هم در هر کدام از 12 دستگاه میتوان مورد استفاده قرار دارد.-

ماشین های ریخته گری گریز مرکز( سانتریفوژ) :

 با استفاده از ریخته گری سانتریفوژ میتوان اکثر فلزات و آلیاژ های صنعتی را ریخته گری کرد. این گونه دستگاه ها به دو دسته تقسیم میشوند:

1- سانتریفوژ افقی2- سانتریفوژعمودی- اغلب تصور میکنند که ریخته گری گریز از مرکز فقط قادر است اجسام توخالی تولید کند. اما با استفاده از قالب مناسب میتوان هم جسمی را با هم شکلی تولید کرد. قالب های ریخته گری گریز از مرکز از لحاظ سیستم خنک کننده دو نوع میباشند. با سیستم خنک کننده و بدون سیستم  صفحهخنک کننده در این گونه دستگاه ها در اثر نیروی گریز از مرگز ناخالصی های مذاب به سمت داخل لوله  میتوان حرکت کرده و لوله نیز بدون شک تولید میشود. ساختمان کریستالی نیز ظریف و یکسان بوده و در اثر آن مقاومت قطعه افزایش مییابد.اگر کوکیل با آب خنک شود قطعه ای از کربن با آهن ترکیب شده و تشکیل کاربید میدهند. که همین اثر قابل شکنندگی لوله را بالا میبرد . برای از بین بردن آن بایستی لوله را پس از ریخته گری در کوره حرارت داد. از کوکیل های سانتیفور خنک شونده برای ریخته گری واشر، سر سیلندر، لنت ترمز- چرخ دنده استفاده میشود. و در سیستم های خنک کننده در ساخت لوله های مصرفی پزشکی و قطعات موتور به کار میرود. لوله هایی که در قالب های پوشیده از ماسه ریخته گرسی گریز از مرکز میشوند عاری از کاربید و احتیاج به عملیات حرارتی ندارند. ریخته گری توسط قالب های فولادی در این روش انجام میشود. وسیله ی این قالب های فولادی میتوان کلیه آلیاژ های مقاوم در برابر سایدگی را با این روش تولید کرد. دستگا های ریخته گری عمودی در قطعات کم ارتفاع زیاد و با قطر زیاد از قبیل چرخ دنده های فلزی و چرخ دنده ها به کار میرود. هم چنین قطعات برای لوله ای شکل با قطر داخلی کم و ارتفاع زیاد مانند محور های ماشین تراش و مته، محور های صفحه توخالی وحتی جهت تولید قطعات غیر متقارن روش های عمودی مناسب تر است. ماشین که در شکل نشان داده شده است برای ریخته گری لوله چدنی به کار میرود. این ماشین اسا ساً شامل ک قالب استوانه ای است که بر روی غلتک هایی نسب شده است به طوری که قالب میتواند داخل یک جداره ی خنک کننده ثابت پر آب بچرخد. جداره ی خنک کننده پر آب بر روی چرخ دنده هایی نسب گردیده است و کل سیستم مونتاژ شده در جهت محور طولی قالب بر روی یک بستر ثابت که نسبت به سطح افقی کمی زاویه دار د میتواند جابجا شود. فلز مذاب از میان یک ظرف ذوب ریز که حالت انحنا دارد به داخل قالب میریزد. این ظرف مذاب یک ناودان که خمیده گشته و به سمت دایره ی قالب متمایل شده است. فلز مذاب به وسیله ی یک ملاقه ی کوچک ریخته گری که حاوی مقدار کافی جهت تهیه یک عدد لوله است به داخل ظرف ریخته میشود در خلال ریختن مذاب ، ملاقه ی ریخته گری به وسیله یک سیستم هیدرولیکی کج میشود تا سرعت ذوب ریزی ثابتی حاصل شود. ییک صفحه ی انتهایی و یک ماهیچه ماسه ای به منظور ایجاد شکل داخلی انتهای لوله در داخل قالب و در انتهای آن قرار گرفته اند قبل از جاری شدن فلز مذاب در محلی که ریخته گری لوله آغاز میشود پوشش قا لب که به کار میرود. پوشش دادن قالب به وسیله ی یک نازل پوشش دهنده چندان صورت میگیرد که برخوردی با عملیات ریخته گری نداشته باشد ، وقتی قالب در آخرین انتهایی بسته ثابت قرار دارد برای ریخته گری آماده است. در این وقت ظرف ذوب ریزدر داخل قالب و تقریباً در تمام طول آن تا آخر امتداد یافتهاست. در خلال ذوب ریزی قالب چرخان و جداره ی خنک کننده ی پر آب اطراف آن در امتداد طولی بسته جابجا میشوند. در حالی که فلز مذاب از ظرف تخلیه شده و تحت زاویه ای بر روی سطح قالب جاری میشود، مذاب تخلیه شده بر اثر نیروی گریز از مرکز جاگیر میشود، تا انجماد پایان یابد. سپس قالب از چرخش باز ایستاده و لوله ی ریخته گری توسط قطعه کش از قا لب خارج میشود. شتابی که در ریخته گری گریز از مرکز جهت ساخت لوله حاصل میشود به قطر لوله ی ریخته گری و سرعت چرخش قالب بستگی دارد. این شتاب را با استفاده از نمودار شکل 9 صفحه 2 میتوان انداره گیری قطعات ریخته گری به این روش از جنس چدن خاکستری باید با سرعتی چرخنده شود که شتابی برابر 80 الی 160 برابر واحد شتاب ثقل ایجاد نمید. چرخش با سرعتی که شتاب کم تر از 80 برابر شتاب ثقل باشد، ذوب ریزی را پر تلاطم و چرخش سریع عمر قالب را کاهش میدهد. برای چدن خاکستری باید در محد وده ای باشد که شتاب آن 80 الی 160 برابر شتاب ثقل باشد. خطوط خط چین در نمودار فوق چگونگی استفاده و برای اندازه گیری حداقل و حداکثر یک قطعه با قطر 15 سانتیمتر نشان میدهد. دقت کنید که اگر سرعت چرخش تقریباً 15 درصد افزایش یابد شتاب 100 درصد افزایش خواهد یافت.

ماشین های ریخته گری تحت فشار:

 ماشین های ریخته گری تحت فشار وظیفه ی نگه داشتن بستن، پر کردن و باز کردن قالب و همچنین خارج کردن قطعه کار را به عهده دارند. متناسب با اندازه ی قطعه کار تولیدی و نوع مواد مذاب ماشین های گوناگون به کار میروند. این ماشین ها بسته به جهت اعمال فشار به دو نوع افقی و عمودی بسته به جریان کاری به دو نوع نیمه خودکار و تمام خودکار و از نظر انتقال فشار به انواع هیدرولیکی، پنوماتیکی و مرکب گروه بندی میشوند. همچنین ماشین های ریخته گری تحت فشار بر حسب موتد مذاب به ماشین هایی برای مواد با نقطه ذوب پایین یا بالا تقسیم میشوند اصولاً ماشین های ریخته گری تحت فشار علاوه بر نوع مواد مذاب به دو گروه ماشین های ریخته گری تحت فشار محفظه گرم و محفطه سرد تقسیم میشوند. در تولید انبوه بیش تر سعی در استفاده از روشی است که قطعات با صرف کمترین هزینه مواد نیروی انسانی و در زمان کاری تهیه شود. شکل گیری و شکل دادن در درجه اول خود این روش ها به شمار میرود. با این روش ها میتوان قطعات پیچیده را به روش براده برداری و در یک مرحله کاری با دقت شکلی و دقت اندازه درست تولید کرد، در این روش ها به ماشین کاری بعدی نیاز چندانی نیست زمان و حداقل افت حرارت به داخل حفره قالب تزریق میشود، در حالی که پیستون در بالا قرار دارد، مواد مذاب در داخل سیلندر فشار یا سیلندر تزریق راه یافته و سپس از پایین آمدن پیستون ابتدا دریچه تغذیه بسته میشود. سپس مواد مذاب با فشار از طریق مجرای گردن غازی به داخل حفره را میابد. سپس از گذشت زمان لازم برای انجماد مواد، پیستون دوباره بالا میرود و مواد جدید برای تزریق بعدی وارد سیلندر بعدی میشود . نیروی لازم که پیستون تزریق منتقل میشود. بسته به طرح دستگاه میتواند پنوماتیک یا هیدرولیک باشد. قطعات مختلف ازوزن چند گرمی تا نزدیک به 25 کیلوگرم را میتوان با این سیستم تولید کرد. با این روش تغییر اندازه ی مجرای گردن غازی قطعات با وزن متفاوت را میتوان با این سیستم تولید کرد. وزن قطعاتی که میتوان با این روش تولید کرد بستگی دارد به 1- آلیاژ مورد تزریق2- اندازه ی سطح خارجی قطعه 3- نیرویی که دو کفه قالب را بسته نگه میدارد. بسته به طرح دستگاه و متغیر های عمل تزریق با این سیستم میتوان 50 تا 500 ضرب در ساعت تزریق کرد. البته با ماشین های ویژه 2000 تا 5000 وحتی 18000 ضرب در ساعت میتوان تزریق کرد . مجرای گردن غازی از چدن خاکستری و یا چدن آلیاژی نشکن و یا فولاد ریخته گری ساخته میشود. نوع مواد بستگی به فشار دستگاه ، مواد تزریق و قیمت دستگاه ، در هر صورت مواد استفاده برای ساخت این قسمت ها میبایست در مقابل حرارت و سایش مقاوم باشد. معمولاً مجرای گردن غازی دارای نازل قابل تعویض یباشد تا در صورت فرسوده شدن تعویض گردد. زیر آب بندی نازل با قسمت تزریق قالب از اهمیت بالایی برخوردار است. برای پوسته های داخلی مجرای عبور مذاب از فولادد گرم کار و یا فولاد گرم کار نیتروژه شده و فولاد نسوز ضد زنگ  استفاده میشود. نازل باید دارای مقاومت در مقابل حرارت، فشار و سایش باشد که معمولاً از چدن آلیاژی فولاد گرم کار یا فولاد نسوز ضد زنگ استفاده میشود. سنبه تزریق این سیستم دایکاست معمولاً از چدن آلیاژی ساخته میشود و میتوان بدون عملیات سخت کاری آنرا مورد استفاده قرار دارد برای اعمال فشار بیش تر ، برخی اوقات روی سنبه تزریق رینگ تعمیر میشود . برای افزایش عمر سیلندر تزریق سطح داخل آن را با پرداخت خوب میتراشد که پس از این عمل ، سنبه تزریق ( پیستون ) و سیلندر بین 002/0 تا 003/0 میلی متر به ازای هر متر قطر سیلندر تزریق میشود.

دستگاه های دایکاست با سیستم تزریق محفظه سرد:

 در شکل 1-2 و 1-3 صفحه 1 صفحه 4 این سیستم را نشان میدهد . در این سیستم محفظه ی تزریق به صورت سرد عمل کرده و فقط از حرارت مواد مذاب  که در داخل آن ریخته میشود، حرارت میگیرد. قسمت پیشانی پیستون تزریق برای قطعات در برابر مواد مذاب با آن خنک میشود. جهت بهتر ریختن مواد مذاب محفظه ی تزریق به صورت افقی قرار گرفته و در بالای آن یک سوراخ بارگیری تعبیه شده است. در شکلهای گفته شده ، مراحل مختلف عمل تزریق با این سیستم نمایش داده شده است. در مرحله یک دو کفه قالب بسته بوده و پیستون در عقب ترین خود قرار دارد. به صورتی که سوراخ بارگیری کاملاً باز است . در مرحله 2 پیستون شروع به حرکت کرده ابتدا سوراخ بارگیری را محدود کرده و سپس مواد مذاب را با فشار به سوی قالب میراند. در آخرین مرحله یعنی مرحله 3 سپس از آن که زمان مناسبی به مذاب. داده شده منجمد شود دو کفه قالب از یک دیگر باز میشود . هم زمان پیستون قدری جلو می آید که اولاً بیسکوییت ( پولک منجمد شده در قسمت جلوی سیلندر تزریق را بیرون بیاورند و ثا نیاً کمک کند. پس از اتمام این مراحل قطعه از قالب به بیرون پران شده ، دوکفه قالب بسته شود. پیستون عقب آید و دستگاه آماده ی تکرار مراحل فوق و تزریق بعدی شود ، سیستمتزریق با محفظه سرد تقریباً برای تزریق کلیه فلزاتی مورد استفاده قرار میگیرد که قالب دایکاست شدن را دارند. ولی معمولاً برای تزریق AL ،MG و آلیاژ های مس استفاده میشود. مهمترین مزیت این سیستم این است که اثرات حرارت فلز مذاب روی بخش تزریق دستگاه ناچیز است و ثانیاً با این سیستم فشار تزریق را به مراتب بالا برده ، این سیستم برای فشار 500 تا 2000      طراحی شده است. ولی در سیستم های ویژه تا 3000      امتحان شده است . با توجه به طراحی قالب ها ، دستورالعمل های توصیه شده است برای تزریق AL  300 تا 600 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و برای آلیاژ های روی حدود 140     پیشنهاد شده است. مهمترین محدودیت های این سیستم 1- لزوم داشتن وسایل جانبی برای تهیه ذوب و انتقال آن به سیلندر تزریق 2- طولانی تر بودن مراحل مختلف تزریق به دلیل جدا بودن وسایل جانبی از دستگاه تزریق 3- امکان ایجاد نقص در قطعه به دلیل درجه حرارت مذاب4- وزن قطعه که به ندرت از 25 کیلوگرم بیشتر باشد. رندازه سیلندر و پیستون تزریقی بستگی به حجم ماده ای دارد که برای تزریق مورد نیاز است. اگر سیلندر تزریق بیش از اندازه بزرگ باشد مواد مذاب در کف آن قرار گرفته و احتمال این که حباب های هوا در سیلندر محبوس شوند زیاد بوده از طرفی اگر سیلندر تزریق بیش از اندازه کوچک باشد، مقدار مذاب کمتر از مقدار مورد نیاز برای تزریق قطعه خواهد بود و ممکن است مقداری از مذاب در مرحله ی شروع حرکت پیستون از سوراخ بارگیری به بیرون پاشیده شود. لذا در طراحی سیستم تزریق و در تنظیم محل پیستون تزریق سعی بر آن است که در مرحله ی اول پیستون تزریق سوراخ بارگیری را ببندند حتی در بعضی طرح ها ابتدا پیستون تزریق آهسته حرکت کرده سوراخ بارگیری را میپوشاند و سپس با سرعت خیلی بیش تر ادامه ی مسیر داده و مواد مذاب را به داخل قالب تزریق میکند سرعت پیستون تزریق بستگی به الیاژ مذاب ، اندازه و شکل قطعه ، طرح و شکل راهگاه و گلویی تزریق دارد. و مقدار آن بین 45 متر بر ثانیه و 247 متر برثانیه تغییر است. جنس پیشانی پیستون اغلب از آلیاژ برلیم و مس یا فولاد آلیاژی نیتروره شده میباشد. جنس سیلندر تزریق اغلب از فولاد گرم کار و یا فولاد آلیاژی نیتروره شده میباشد. و باید بتوان در برابر فرسایش و حرارت مقاومت کند. و از طرف دیگر مکانیزم تزریق باید محکم و مقاوم بوده و حرکت های سیلندر و پیستون در یک راستا باشد،در غیر اینصورت، سیلندر و پیستون تزریق به صورت فرسوده میشود

.ماشین های دایکاست با سیستم تزریق محفظه سرد عمودی:

این دستگا ها به طور کلی به دو نوع ماشین دایکاست با سیستم تزریق محفظه سرد عمودی وجود دارد، نوع اول صفحات قالب به صورت افقی همان که در شکل 1-4 صفحه 3 نشان داده شده است و نوع دوم آن صفحات قالب به صورت عمودی قرار میگیرند. مانند1-5 صفحه 6 یا شکل 2 صفحه 4 همان طور که در شکل مسخص است ، مواد مذاب از پایین قالب تزریق میشود هوای داخل حفره تخلیه گشته و در اثر افت فشار مواد مذاب به داخل محفه تزریق هدایت میشود. فشاری که دو کفه قالب را به یک دیگر قفل میکند و فشار تزریق که هر دو از یک منبع کنترل میشوند تا همیشه حالت بالانس بین این دو نیرو که عکس یک دیگر عمل میکنند، بر قرار شود (حسن این سیستم این است که صفحات قالب به صورت افقی و سیلندر در پایین قرار گرفته ف احتمال این که قبل از اعمال فشار توسط پیستون تزریق مقداری مواد مذاب به داخل حفره رانده شود به طورکلی از بین میرود) در این سیستم برای بهبود تزریق و ابعاد آن در قالب های چند حفره ای همان طوری که در شکل 1-4 ملاحظه میشود بهتر است تزریق از مرکز قالب اعمال شود در این صورت راهگاه از هرنقطه در محیط سیلندر میتواند منشعب شود و به گلویی تزریق وصل شود البته در بعضی از طرحها بسته به نیاز سیلندر تزریق در حالت خارج از مرکز قالب هم قرار میگیرد. در شکل 1-5 و 2 نوع دیگری از این نوع ماشین ها محفظه ی تزریق سرد عمودی با صفحات قالب عمودی نشان داده شده است. که در این نوع محفظه تزریق از طریق یک پوشش رابط مستقیماً به قالب متصل میگردد و همان طور که در شکل پیداست در هنگام بارگیری یک پیستون از پایین به بالا آمده و جلوی پوشش رابط را میگیرد. مرحله اول پس از این مرحله پیستون بالا شروع به پایین آمدن کرده و هم چنان که فشار را اعمال شده به مذاب افزایش مییابد ، پیستون اول شروع به پایین آمدن رفتن و مذاب از طریق پوشش رابط با فشار به داخل قالب رانده میشود. مرحله دوم: در آخرین مرحله پس از گذشت مواد لازم برای انجماد مذاب ، پیستون بالا به جای خود باز میگردد ، پیستون بالا آمده و باقیمانده مواد را از پوشش رابط قطع کرده و بیرون میآورند. البته هم زمان قطعه ای تزریق شروع شده نیز ، پران میشود. یکی از نکات فنی این روش دایکاست وجود پیستون که با هم کار میکنند باعث میشود که دستگاه بیشتر نیاز به تعمیر پیدا کند . از طرف دیگر از محاسن این دستگاه همان عمودی قرار گرفتن محفظه تزریق میباشد که باعث میشود. اولاً مواد مذاب فقط پس از حرکت پیستون به صورت یک توده به داخل قالب رانده میشود و ثانیاً حرکت آشفته ی مایع مذاب به داخل رسیده و وجود مک و یا حفره های ریز را در قطعه کاهش میدهد . به طورکلی در مواقعی از این دستگاه استفاده میشود که قطعه را با محفظه افقی نتوان تولید کرد. مثلاً قطعاتی که نیاز به فشردگی بیشتری دارند و یا در مورد آنها قرار دادن قطعات اضافی در حفره قالبقبل از تزریق الزامی است. و یا قطعاتی که با قرار ددادن عل تزریق در وسط با کیفیت بهتری میتوان آنها را تولید کردو قطعاتی که با ماشین های عمودی تزریق میشوند معمولاً در مقایسه با قالب های ثقلی از پرداخت و فشردگی بیشتری برخوردارند. و میزان تولید نیز به مراتب بالاتر است. مثلاً صفحات خشک اکنون با موفقیت و به کمک ماشین عمودی با صفحات قالب افقی با سرعت و میزان بیشتری تولید میشود.

دایکست با سیستم خلاء ( مکش): سیستم مکش یا خلاء را برای ماشین های افقی سرد یا گرم میتوان به کار برد شکل 1-6 صفحه 3 یک نوع ماشین با محفظه ی تزریق گرم مجهز به سیستم مکش نشان داده شده است. قسمتی که قالب در آن قرار دارد دارای یک پوسته و واشر میباشد، که پس از بسته شدن پرس ، رابطه ی قالب را با هوا ی بیرون کاملاً قطع میکند . و در نتیجه هوای داخل قالب و سیستم تزریق را میتوان کاملاً تخلیه نمود پس از ایجاد خلاء ، پیستون تزریق و مسدود کننده مسیر تزریق هر دو بالا رفته و مقدار از پیش تعیین شده ای از مواد مذاب به داخل مجرای گردن غازی مکیده میشوند. پس از آن پیستون را میبندد در صورتی که طراحی و راهگاه قالب و دیگر فاکتور های مهم رعایت گردند، قطعه تولید شده با روش فوق دارای کمترین حباب هوا و پرداخت نسبتاً خوب میباشد. روش ایجاد خلاء در دستگاه میتواند تمام عیوب را بپوشاند و یک سلم را از قالب بیرون بیاورند. سیستم پران= قالب های دایکاست معمولاً دارای سیستم پراکنده هستند، که با حرکت دستگاه به موقع عمل میکنند. وقتی قالب بسته میشود، پین های برگشت ، پس پران را که پین های پران را در خود جای داده اند به محل اولیه باز میگردانند. نیرویی که لازم است تا دوباره پس از اتمام عمل تزریق صفحات پس پران را به جلو آورده و در نتیجه قطعه پران شود. از طریق مکانیکی ، هیدرولیکی و یا از طریق چرخ دنده ، توسط دستگاه روی قالب اعمال میشود در شکل 1-10 و شکل 1و3 صفحه 5 این نوع سیستم را نشان میدهد. انتخاب دستگاه دستگاه های دایکست به سیستم محفظه گرم مجهز . معمولاً برای تزریق فلزاتی که نقطه ذوب پایینی دارند ( روی ، قلع و آلیاژ های سرب ) و همچنین سیستم محفظه سرد را برای کلیه فلزاتی که قابل تزریق باشد، استفاده میگردد که معمولاً ( al ، منیزیم و آلیاژ های مس) به کار میگیرند. پس از این تقسیم بندی اصولاً انتخاب دستگاه باید با در نظر گرفتن موارد زیر انجام پذیرد: 1- نیروی لازم برای بسته نگه داشتن دو کفه قالب به یکدیگر به مقدار باز شدن دو کفه پس از تزریق 2- وزن قطعه 3- فشار مورد نیاز تزریق 4- حداکثر مقدار باز شدن قالب5- حداکثر و حداقل بلندی قالب6- اندازه کلی دستگاه7- هزینه ها بهترین روش و در نتیجه ارزان ترین روش برای انتخاب صحیح یک دستگاه آن است که کوچک ترین دستگاهی که کار را انجام میدهد کدام است، زیرا ماشین بزرگ تر باشد، سیکل کارکند تر انجام میشود.دیگر عوامل میتوانن نیروی لازم برای بسته نگه داشتن دو کفه قالب برئه ولی این عامل ضرورتاً در انتخاب دستگاه تعیین کننده نیست، زیرا ممکن است مثلاً دستگاه تناژ مورد نظر را داشته ولی به اندازه ی قالب نخورده مثلاً سطح لازم روی صفحات دستگاه برای قالب مورد نظر وجود دنداشته ولی رنداه ی کلی قالب را باز کند

کشویی ها:

از قسمت هاای متحرک یک قالب هستند و موقع لزوم پیدا میکنند که وجود شیار ها و یا سوراخ ها جانبی در قطعه باشد. اگرقرار است  نقش جانبی روی قطعه به وجود آید این نقش ضرورتاً باید روی سقف کشویی به وجود آید. اولاً این کشویی ها در مسیر ها کاملاً دقیق عقب و جلو بروند و ثانیاً قبل از پران قطعه حتماً به عقب رفته باشند. یک سیستم قفل نیز برای هر کشویی باید در نظر گرفته شود. طبیعتاً وجود کشویی ها هزینه ی ساخت ، یک قالب را به صورت قابل توجهی افزایش میدهد.

راهگاه ها و گلویی های تزریق:

مواد مذابی که به سوراخ تزریق وارد میشود از طریق راهگا ها به سمت قطعه رانده میشود و سطح مقطع این راهگاه ها نزدیک قطعه کاهش پیدا کرده و در جوار حفره ی قالب گلویی تزریق را به وجود می آ ورد . سیستم راهگاه و گلویی تزریق از اهمیت ویژهای در قالب سازی وجود دارد که در بخش مربوط به آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت

راه های خروج هوای داخل حفره( ventes) : این راه ها در واقع مجرای خروج هوای داخل حفره میباشند. هم چنان که هوای داخل حفره خارج میشود مواد مذاب جاگزین آن میگردد. برای خروج هوا چند روش وجود دارد:1- ایجاد فظای مناسب در نقاط مناسب در صفحه ی جدایش قالب2- ایجاد شکاف ها در قسمت های متحرک قالب3- ایجاد لقی مناسب در پین های پران4- ایجاد لقی مناسب در کشویی ها

سرباره گیرها: در مذاب قطعات دایکست شده حفره ی قطعه به حفره های سرباره گیر متصل میشود. و پس از خارج شدن قطعه سرباره ها از آن جدا میشوند. به شکل های 2-3 صفحه 4 و 2-4 صفحه 5 نشان داده شده اند.

وظایف مهم سرباره گیرها:

1- مواد مذابی که در ابتدا وارد مذاب میشوند و معمولاً قطعه ای سرد تر هستند و احتمالاً اکسید شده اند، وارد سرباره گیر ها شده  و اثرات سوء تزریق سرد روی قطعه به وجود نمی آید. هوای داخی حفره از این محل ها خارج شده و پرت شدن یا پران شدن بهتر حفره کمک میکند.2- وجود سرباره گیرها، وزن ظاهری تزریق را بالا برد و نتیجتاً در مورد قطعات کوچک درجه حرارت متناسب را در قالب به وجود آورده و از خارج کردن با قالب سرد اجتناب میشود3- در مورد قطعاتی که لزوماً باید اثرات پین پران روی آنها نباشد، این سرباره گیرها به عنوان محل های پین پران مورد استفاده قرار میگیرند.

خنک کردن قالب:

مواد مذاب با درجه حرارت بالا برای مدتی در داخل حفره قرار میگیرند، در نتیجه پس از تکرار عمل تزریق قالب بیش از صد گرم میشود. خصمصاً در اطراف سوراخ تزریق و مقاطع ضخیم، به این دلیی میابد قالب را با گرداندن آب در اطراف حفره ها و محلهاب تزریق خنک کرد. به شکل های 2-3 و 2-4 صفحات 4و5 رابط شود.

انواع قالب ها:

انواع قالب ها عبارتند از : قالب هاتی تک حفره ای و حفره های قابل تعویض

قالب های تک حفره ای:

این قالب ها در موارد زیر به کار میروند : 1- مواقعی به حدی است که بیش از یک حفره قالب را آنقدر بزرگ تر است که روی ماشین نسب نمیشود.2- حجم ماده مورد نیاز برای یک قطعه حدوداً به اندازه ظرفیت دستگاه است. 3- تولیدآنقدر زیاد نیست که قالب بیش از یک حفره و ماشین بزرگتر باشد.4- ماشین مناسب و بزرگ در دسترس نباشد. 5- بیش از یک حفره مستلزم وجود کشویی و ماهیچه های بیش از حد میباشد. در شکل 2-3 ص4 یک قالب تک حفره ای یرای ماشین محفظه گرم نشان داده شده است. در این قالب نازل مجرای گردن غازی به شکل کروی با شعاع mm 38 روی قسمت گودی بوش تزریق قرار میگیرد. قالب ها ی حفره جدید مثل شکل 2-4 صفحه 5 این نوع دارای چند مزیت است اولاً تعداد قطعه تولید شده در داحد زمان بیش تر است. ثانیاً کیفیت در برخی مواد بهتر است زیرا بالانس حرارتی و مکانیکی بهتری در کفه های قالب به وجود می آید. از طرف دیگر این نوع قالب ها مشکل مخصوص به خود را دارد که از جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

1- مشکلات تولید را افزایش میدهد2- در برخی حالات ضایعات را افزایش میدهد3- تعداد ضرب در ساعت تا حدودی کاهش میدهد. 4- امکان دارد که به دلیل چند حفره ای بودن قالب به دستگاه بزرگتری نیاز باشد، به طور کلی تعداد دفعات مورد نیاز از عوامل اصلی تولید کننده قالب اعم از یک حفره ای یا چند حفره ای میباشد. 5- طرح خود قطعه از دیگر عوامل مهم انتخاب نوع قالب است.

قالب هاتی حفره های قابل تعویض: شکل 2-4 صفحه 5 یک نمونه قالب را نشان میدهد. طراحی قالب به نحوی است که یک کفشک مادر برای سوار شدن حفره های قالب جهت تولید قطعات مختلف استفاده کرد. در واقع ساخت قالب یک نوع سرمایع گذاری به حساب می آید. چون در یک قالب با حفره های قابل تعویض ممکن است حفره ها با قطعات مختلف ایجاد شوند. و از نظر اصول اقتصادی نوعی مناسب برای یک مجموعه قالب مناسب باشد، ولی چون هر قطعه احتیاج به شرایط جدیدی برای تولید دارد. اشکالاتی در تنظیم به وجود می آورد خصوصاً برای قطعاتی با ضخامت دیواره های متفاوت بیش تر شود است.

طراحی قالب:

طبیعتاً هر قالب باید شکل قطعه ای را داشته باشد که قرار است تولید شود، ولی در ساخت قالب عوامل زیر نباید از نظر دور بماند1- شیب دیواره ها 2- اضافه اندازه برای انقباض مواد3- در مورد قطعات خیلی دقیق ، درنظر گرفتن انبساط حفره در اثر حرارت.

 از طرف دیگر محل قرار گرفتن حفره اصلی در کفشک ها به عوامل زیر بستگی دارد: 1-انتخاب محل خط جوش 2- محل کشویی ها و ماهیچه ها ی متحرک 3- انتخاب محل گلویی تزریق طوری که درقسمتی از قطعه قرار گیرد دارای حساسیت زیاد نباشد.4- انتخاب محل گلویی تزریق طوری که مواد ورودی به حفره با مانعی نظیر ماهیچه ها برخورد مستقیم نداشته باشد. باتوجه داشت که در دایکاست بهترین راهنمای طراح تجربیات گذشته است . ولی به هر صورت تغییرات جزیی و یا در مواردی تغییرات اساسی باید به قالب صورت گیرد و چندین بار آزمایش شود تا اینکه نتیجه مطلوب بدست آید.

انقباض مواد:

اندازه های نهایی قطعه و ماهیچه ها ی قالب پس از در نظر گرفتن انقباض مواد در اثر سرد شدن تعیین میشود .مقدار اضافه رندازه برای جبران انقباض یا گرم شدن مواد را در موارد مختلف نشان میدهد . برای دستیابی به اطلاعات دقیق باید انبساط قالب در اثر اتلاف حرارت بین زمان ساخت و درجه حرارت زمان کار قالب را نیز در نظر گرفت که طبیعتاً این مقادیر نیز از جدول باید کسر شود.

شیب دیواره ها:

برای اینکه به راحتی از درون قالب بیرون آید، دیواره حفره ها باید شیب باشد. مقدار شیب بستگی به نوع مواد تزریق و ارتفاع دیواره دارد. در منحنی شکل 3-1 صفحه 12 این مقادیر پیشناد شده است. مقادیر ذکر شده برای دیواره های داخلی قطعه میباشد مقدار شیب پیشنهاد شده برای دیواره های خارجی قطعه روی حفره های قالب به اندازه نصف مقادیر داده شده در منحنی شکل 3-1 میباشد و در صورتی که پرداخت سطح قطعه از اهمیت زیادی بر خوردار است. مقادیر فوق را باید قدری بیش تر گرفت. مقدار شیب دیواره اثر بسیار تعیین کننده ای روی مقدار روغن کاری حفره، سرعت تولید و دقت قطعه کار دارد.

شکل ومحل خط جدایش قالب:

هزینه ی ساخت  کارایی هر قالب بستگی به خط جدایش قالب دارد و در نتیجه از اهمیت بالایی برخوردار است. بهترین نوع خط جدایش نوع سطح ان است، زیرا ساخت قالب را آسان تر میکند و بهترین آب بندی را بین دو کفه قالب به وجود میاورد. ساخت کشویی ها و قسمت های متحرک از موارد پر هزینه بوده ودر نتیجه ممکن است خط جدایش را از حالت سطح بیرون آورد در شکل 3-2 صفحه 14 یک نمونه از موارد پر هزینه را نشان میدهد. محل مناسب خط جدایش جایی است که اولاً پس از بیرون آوردن قطعه از قالب ، سرباره ها به آسانی از قطعه جداشوند و ثانیاً پلیسه گیری قطعه کم ترین اثر را در کار کرد و شکل ظاهری قطعه داشته باشد. در شکل 3-36 صفحه 14 طرح اولیه طوری است که قالب احتیاج به دو کشویی برای دو طرف قطعه دارد. بر علاوه قسمت نر قالب نیز نسبتاً بلند است، زیرا خط جدایش در کفه ی قطعه قرار دارد. این قطعه به شکلی که طراحی شده است اصلاح شده است و کشویی نیز حذف شده است و درنتیجه ساخت قالب به مراتب ارزان تر از طرح اولیه میشود.

سیستم راهگاهی:

سیستم راهگاهی شامل راهگاه ها، ورودی ها به گلویی تزریق- سرباره گیرها- هواکش ها و اجزای خنک کننده قالب میباشد. مهمترین عامل در تولید مطلوب یک قطعه طراحی سیستم راهگاهی قالب دایکاست است به این منظور باید نکات زیررعایت شود: 1- در طول مدت پر کردن حفره قالب جریان مذاب باید در هر مرحله تزریق یکنواخت باشد2- در یک سیستم راهگاهی مناسب باید اکسید ها در روغن روی سطح حفره و دیگر ناخالصی ها همراه مذاب در جایی خارج از قطعه به نام سرباره گیر ها جمع آوری شود. 3- باید از اغتشاش مذاب در حرکت به درون حفره قالب جلوگیری شود4- برای کاهش انقباض قطعه باید در سیستم راهگاهی تغذیه کافی در نظر گرفته شود . سیستم راهگاهی باید از حبس هوا در قطعه و در نتیجه ایجاد خلل و فرج در آن جلوگیری کند و بر زمان پر شدن حفره قالب تاثیر نامطلوب نداشته باشد. زیرا پر شدن قالب توسط این عوامل تعیین میشود. ضخامت قطعه نوع قالب- درجه حرارت مذاب- درجه حرارت قالب- شکل قطعه- کل ناحیه ای که مذاب باید بعد از گلویی تزریق پیچیدگی قالب و حجم قطعه برای رسیدن به یک تولید مطلوب بوش تزریق راهگاه و گلویی تزریق را میتوان به صورت های متفاوت به دنبال هم قرار داد. مثلاً در شکل 3-7 صفحه 11 مدل های مختلفی از کاربرد یک سیستم راهگاهی شکل را نشان میدهد.قطعاتی که تولید میشوند و رود یا مکعب مستطیل شکل هستند در هر 4 مدل نشان داده شده مناسب بوده اند و صافی سطح را نتیجه داده اند همچنین امکان خنک سازی راهگاه ها به قدر کافی وجود داشته است روان سازی قالب: روان سازی حفره قالب باعث جل.گیری از چسبیدن قطعه به قالب و در نتیجه پرداخت بهتر سطح آن میشود. روان سازی یا روغن کاری سطح قالب به فلز مذاب اجازه میدهد، آسان تر به محفظه قالب جریان یابد. انتخاب روغن به دمای فلز دمای قالبو نوع آلیاؤی که ریخته میشود بستگی دارد. هیچ روغنی نمیتواند برای همه نوع آلیاژ مناسب باشد. بعضی از انواع روغن ها پس از تماس با فلز مذاب تجزیه شده و به یک نوع پر کربن دار تبدیل میشود که پس از خروج قطعه از قالب، بر روی سطح آن باقی می ماند هرگز پس مانده ی کربن دار را میتوان توسط جت هوا از روی قالب زدود. اگر نقطه ای اشتعال روغن دقیق انتخاب شده باشد . مقداری از آن را روی سطح قالب باقی میماند . به طوری که تا روغن کاری بهدی 5 یا 6 مرتبه تزریق میتوان با آن انجام داد. اگر دمای کربوره نیزه شدن ، روغن بسیار بابل شد. روغن جذب سطح قطعه شده به صورت کله روغن بر روی آن نمودار میشود. از طرفی دیگر دمای کربونیزه شدن روغن پایین باشد. کل روغن در مرحله اول تزریق میسوزد. به طور کلی روغن انتخاب شده باید به طور آهسته کربونیزه شود تا کمترین میزان گاز تولید گردد. به عبارت دیگر روغن انتخاب شده نباید بسوزد قسمت های متحرک قالب نظیر پرا ن ها و ماهیچه ها ی متحرک باید توسط روغن های مقاوم در برابر دمای بالا روغن کاری شوند تا از چسبندگی موقت سطوح لغزنده آن جلوگیری به عمل آید . برای این منظور معمولاً از گرافیت کلوییدی استفاده میشود . برای روغن کاری پیستون و سیمندر تزریق از گرافیت سنگین در گریس استفاده میشود معمولاً روغن قالب به صورت غلیظ خریداری شده و سپس به میزان دلخواه آن را با یک حلال مخلوط کرده و به غلظت خواسته شده میرسند.

انتخاب روغن برای آلیاژ های روی: 1- ترکیب حلال و حل شونده 2- ترکیبات شیمیایی مخلوط شده با آب اکثر ترکیبات حلال و حل شونده عبارت اند از ترکیبات روغن و الکل های معدنی و یا روغن و نفت سفید که گاهی گرافیت نیز به این ترکیب اضافه میشود . مواد ذکر شده هم روان سازی خوبی برای حفره قالب هستند و هم برای پران ها و کشویی ها ، ولی از آن ها نباید برای خنک کردن قالب استفاده کرد. روغن هایی که از حل کردن در آب بدست می آیند ، مانند گرافیت کلوئیدی یا امولسیون سیلیسیم ، برای روان سازی و خنک سازی قالب مناسب هستند. ولی برای روغن کاری پران ها نباید از آن ها استفاده کرد.

انتخاب روغن برای  آلیاژ های AL :

1-ترکیبات شیمیایی رنگین2- گریس گرافیتی3- گرافیت کلوئیدی در روغن 4- ترکیبات حل شده در آب:

1- ئترکیبات شیمیایی رنگین: مخلوط رنگ دانه و روغن هستند. نقطه ی ذوب رنگ دانه بیش از دمای فلز مذاب و لذا در سطح قطعه فرو نمیرود. روغن ، رسوبات کربن دار بر روی سطح قالب ایجاد میکند و در نتیجه عمل پران قطعه آسان میشود. وقتی سطح حفره ی قالب ساییده شده یا دچار ترک انقباضی سطحی شده باشد و یا اینکه شیب مناسب در آن رعایت نشده باشد ، با استفاده از این نوع  روان ساز میتوان قطعه ای بدون مک تولید کرد. عیبی که ترکیبات شیمیایی رنگین دارند این است که قالب میچسبند، و دقت ابعاد حفره را به هم میزنند که این عیب را با تمیز کردن حفره ی قالب بر طرف میکنند. برای قالب هایی که در دمای پایین تا متوسط کار میکنند. بهترین روغن گریس گرافیتی است. موم یا واکسی که در این ترکیب وجود دارد نقش یک مرطوب کننده را دارد و روغن گریس و روغن گرافیت روان ساز های این ترکیب هستند. ترکیب گریس گرافیتی را معمولاً نفت سفید، نسبت 15 نفت سفید را روغن مخلوط شده و سپس بر سطح قالب اسپری میشود. قبل از مصرف باید به خوبی تکان داده شود، تا گرافیت آن رسوب نکند از مخلوط گرافیت کلوئیدی در دمای قالب هایی متوسط تا دمای بالا استفاده میشود، مخلوط به کندی کربونیزه میشود. لذا اگر قالب به حد کافی داغ نباشد، کله های روغن بر روی سطح قطغعه پدیدار میشود.

انتخاب روغن برای آلیاژ های MG :

قالب هایی که برای آلیاژ های منیزیم استفاده میشود. اغلب کم روغن کاری میشوند و اغلب روغن کاری نیاز ندارند . برای روغن کاری این نوع قالب ها ذرات ریز روغن توسط پیستوله بر روی حفره قالب پاشیده میشود یا توسط روش های دستی یر سطح قالب اسپری کرد. برای روغن کاری سطوح لغزشی قالب از روغن هایی که در این مورد در بخش آلیاژ های AL بیان شده استفاده کرد.

انتخاب روغن برای آلیاژ های مس:

برای روغن کاری سطوح لغزشی از همان روغن هایی که در بخش آلیاژ های AL بیان شده استفاده میکنند. برای قالب هایی که که قطعاتی از جنس آلیاژ های مس میریزند روغن کاری حفره ها یا باید کم انجام شود یا اصلاً انجام نگیرد. زیرا به علت دمای زیاد روغن در مجاورت گرمای سوزد. اغلب از ترکیبات روغن و گرافیت برای روغن کاری بوش تزریقی و سطوحی از حفره که احتمال چسبیدن قطعه به آن وجود دارد استفاده میشود روغن کاری را میتوان به روش روغن کاری یا اسپری انجام داد.برای روغم کاری سطوح لغزشی از همان نوع روغن هایی که در بخش آلیاژ های AL  شد استفاده میکنند. در این گونه قالب ها روغن کاری حفره قالب خیلی کم انجام میشود . زیرا به علت دمای زیاد روغن در مجاورت قطعه میسزد و از ترکیب روغن و گرافیت برای روغن کاری بوش تزریق و سیلندر و پیستون اغلب استفاده میشود. و این روش به طریق اسپری انجام میگیرد.

علت به وجود آمدن در قطعات و روش ها ی پیش گیری از آن ها:

لب گردی قطعات یرد جوشی- خطوط جریان- تخلخل ناشی از انقباض ترک ها و جوش های سطحی از عیوب متداول در قطعات دایکاست هستند. که این عیوب امکان دارد به خواص مکانیکی و یا پرداخت سطح قطعه آسیب برساند. لب گردی قطعات بر اساس یک یا چند عامل به وجود می آید. 1- آهسته پر کردن قالب2- روغن کاری قالب بیش از رندازه3- درجه حرارت نامناسب قالب و فلز مذاب4- ابعاد نامناسب گلویی تزریق 5- محبوس شدن هوا در قالب 6- کمبود فلز مذاب . معمولاً برای رفع این عیب باید اندازه ی گلویی تزریق یا راهگاه را بزرگتر انتخاب کنیم. و یا این که جریان مذاب را تغییر دهیم. برخی اوقات باید برتعدار سرباره گیرها افزوده شود. سرد جوشی ها از عیوب سطحی هستند که در اثر ناتوانی دو یا چند شاخه ی جریان فلز مذاب از انتشار و پخش شدن در درون قالب به وجود می آید. سرد جوشی ها بر اثر عوامل زیر ایجاد میشود. فشار یا سرعت نا کافی در تزریق بالا بردن حجم اکسید در فلز مذاب بالا بردن فشار به روی مذاب در حفره قالب- پایین بودن درجه حرارت فلز مذاب

راه های جلوگیری از رد جوشی:

1-افزایش فشار و سرعت تزریق 2- افزایش مساحت گلویی تزریق یا راهگاه ها به شرطی که زمان پر شدن قالب کاهش یابد 3- روان ساز های مذاب برای خارج کردن ناخالصی ها ی اکسیدی 4- اطمینان از تخلیه مناسب برای بر طرف کردن فشار به روی مذاب ، ممکن است برای این منظور نیاز به ایجاد خلاء د رحفره باشد.5- افزایش درجه حرارت قالب و فلز مذاب 6- در صورت امکان انتخاب آلیاژی با سالیت بیشتر

خطوط جریان:

ایجاد این خطوط به خواص قطعه و همچنین به عملکرد آن صدمه نمطزند. اما هنگامی که احتیاج به پرداخت خوب داشته باشیم، نمیتوان از این عیب قطعه چشم پوشی کرد علت به وجود آمدن خطوط جریان گاهی ناشی از شکل حفره است. ولی معمولاً دلیل آن کافی نبودن پر شدن قالب استو یا دلیل این که گلویی های تزریق در محل نامناسب قرار داده شده است. تخلخل ناشی از انجماد اغلب بر اثر بیش از حد گرم شدن نقاطی از قالب سطح قطعه به صورت زیر و نامنظم میشود. یک راه برای رفع این عیب آن است که دربین کار قالب این نقاط خنک شود . روش دیگر آن است که در زمان تناوب عملیات ریخته گری افزایش یابد. همچنین برای از بین بردن تمرکز گرما در نقاطی که ضخامت بیش از حد دارند میتوان از ماهیچه های فلزی استفاده . کرد و اگر هیچ کدام از این روش ها موثر واقع نشوند باید با بزرگ کردن گلویی تزریق و اضافه کردن راهبار ها برای تخلیه  این نقاط مشکل را بر طرف کرد. در اکثر موارد روش اخیر موثر است. همچنین برای بعضی قطعات در دایره ی قسمت هایی که در حین انجماد دچار انقباض و چروک میبشوند پشت بند های افقی یا قائم تعبیه میشود میشود در نتیجه در هنگام انقباض با تغذیه مذاب از نظر موجود در پشت بند به این قسمت های تنش انقباضی بر طرف میگردد. در بعضی موارد هم میتوان تخلخل ناشی از انجماد را با ازدیاد فشار تزریق رفع کرد. با اصلاح طرح حفره ی قالب میتوان تخلخل ناشی از انجماد را به نواحی کم اهمیت قطعه انتقال داد . تا بعداً در کار قطعه مشکلی ایجاد نشود.

ترک ها :

ترکها به دلیل مختلف میتوانند ایجاد شوند: برای رفع ترک هایی که از انقباض ناشی میشوند از روش هایی که در قسمت قبل درمورد حذف تخلخل های ناشی از انقباض گفته شده استفاده میگردد. ترکها گاهی در اثر سردی قالب ایجاد میشوند. لذا دمای قالب نباید از حداقل دمای لازم در عملیات دایکاست کم تر باشد. ترک های بزرگ و قابل مشاهده ممکن است. در اثر برخورد یک جریان بسیار داغ مذاب با یک جریان سرد برگشتی در درون حفره قالب ایجاد شوند. برای این عیب باید جهت پر شدن قالب تغییر کند. علت دیگر به وجود آمدن آن این است که در هنگام باز شدن قالب کنترل کافی روی حرکت کشویی اعمال نمیگردد. برای حرکت کشویی عا از محرکهای هیدرولیکی با مکانیزم قفل داخلی استفاده میشود . علت به وجود آمدن بعضی از ترک ها به کیفیت مذاب مربوط میباشد، وجود آلودگی ها و عدم خلوص در مذاب میتواند در به وجود آمدن ترک ها موثر باشد.

جوش های سطحی: افزودن گاز در مذاب باعث جوش های سطحی میگردداین عیب توسط  کاهش روغن کاری در حفره قالب و افزایش هواکش ها و سرباره گیرها و اصلاح سیستم راهگاهی بر طرف میشود .

اثر خراشسدگی در سطح قطعه:

این اقرات به دلیل گود افتادگی در قالب به وجود می آید این گود افتادگی ها را باید به خوبی پرداخت کرد. برخی اوقات شیب نا کافی خود به وجود آمدن خراشید گیها در دیواره ی قطعه شود . و همچنین ممکن است بر اثر جوش خوردن قطعه به حفره قالب و یا کج شدن قطعه در حفره به علت نا هماهنگ بودن پران ها به وجود می آید

تخلخل ناشی از جذب گاز:

یکی از عوامل ایجاد تخلخل در قطعه جذب گاز توسط مذاب در حین ذوب شدن و تغییر آن است.اگر گاز در حین ذوب فلز جذب شود، حفره های ایجاد شده در قطعه یکنواخت و کروی شکل خواهد بود و در تمام قطعه صورت میپذیرد. اما اگر جذب گاز در زمان تزریق صورت گیرد، تخلخل به صورت مکرر و غیر یکنواخت انجام میشود. و همچنین ممکن است بر اثر فشار تزریق نامناسب و یا روغن کاری بیش از حد حفره به وجود آید.

روش های جلوگیری از جذب گاز توسط مذاب:

1-استفاده از شمش و یا قراضه های تمیز و خشک 2- ذوب کردن سریع فلز بدون گرمایش بیش از حد و نگه داری آن در دمای ریزش 3- گاز زدایی کامل مذاب قبل از ریختن 4- مواد بدون رطوبت 5- حصول اطمینان از عدم گاز و رطوبت در کوره ها 6- کلر دهی آلومینیمی 7- استفاده از روان ساز مای خشک 8- استفاده از روش ذوب در خلاء

جوش خوردن قطعه به قالب:

چسبیدن قطعه به قالب باعث ایجاد جوش ( کورک) و پارگی پوسیدگی میشود این عیب در اثر گرم شدن بیش از حد قالب و یا فرسایش قالب در نقاطی که مذاب با فشار زیاد به آنها برخورد میکند.

روش های جلوگیری از آن :

1- کاهش دمای فلز مذاب 2- کاهش دمای قالب 3- افزایش یا کاهش سرعت مذاب در گلویی تزریق 4- جلوگیری از برخورد شدید و مستقیم مذاب با قالب 5- پرداخت زیاد سطوح قالب 6- محافظت از پوشش قالب 7- هنگام ریخته گری آلیاژ های AL ، افزایش آهن تا حداکثر 7/1 درصد ( آلیاژ های AL با یک درصد آهن احتمال چسبندگی کم تری نسبت به آلیاژ AL با 2/0 درصد آهن دارد) 8- استفاده نکردن از روان ساز های کلر دار .

طراحی سیتم راهگاهی قطعات دایکاست:

طراحی صحیح سیستم های  راهگاهی دایکاست بیش از هر عامل دی بر استحکام و سالم بودن قطعات تولید شده تاثیر دارد. طراحی سیستم راهگاهی ضعیف باعث افزایش ضایعات میشود.

1- مسدود شدن سیستم هواکش و سربار هگیر: مشکل اساسی در تولید قطعات سالم در دایکاست نحوه ی اتصال گلویی تزریق به حفره نسبت ، بلکه مشکل اساسی خروج هوا از حفره است، هوای موجود در راهگاه و حفره باید در جاوی فلز مذاب در حال پیش روی قالب خارج شود برای تولید یک قطعه سالم قبل از هر چیز باید از مسدود شدن هواکش ها و یرباره گیرها جلوگیری شود. زیرا در غیر این صورت هوای باقی مانده در خود قطعه کار محبوس میشود. در صورتی که سیستم راهگاهی به شکل پنج شونده یا دم ماهی باشد، مشکل محبوس شدن هوا تشدید میشود. زیرا این نوع سیستم راهگاهی ، جریان مذاب نازک ایجاد میکند ، که این جریان بیش تر در محیط حفره پخش میشود. و در نتیجه خط جدایش و هوا کش ها را مسدود میکند. این سیستم به صورت یک جت سیال

تاثیرات زیان آور راهگاه های منحنی شکل:

چرخاندن راهگاه از دو بیسکوییت تا گلویی تزریق یکیدیگر از سیستم های راهگاهی ناموفق است.این نوع راهگاه در شکل 11-2 صفحه 17 مشاهده میشود. جنبه نا موفق این سیستم راهگاهی هوای زیادی است که در ابتدا ی تزریق در این راهگاه محبوس شده ، که این قطر هوا سپس به همراه مذاب به حفره ی مربوط منتقل میشود. بدین منظور در شکل 11-3 صفحه 15 نشان داده میشود راهگاه را به طور مستقیم و مقداری بیش از حد ادامه داده پ سپس از این قسمت یک انتخاب با زاویه 90 درجه و یا کم تر گرفته میشود. این مورد تابع مقدار افت فشار مجازی است. که میخواهیم در سیستم راهگاهی وجود داشته باشد.

تغذیه ضخیم:

برای آنکه نوع تغذیه انباشته و دوره ای اتفاق بیفتد ، برای سیستم راهگاهی باید از گلویی تزریق ضخیم استفاده کرد. شکل 11-5 صفحه 13 . اگر گلویی تزریق نازک و پهن و عریض باشد، حتی اگر محل آن درست انتخاب شده باشد تودهی انباشته نازک نزدیک محل گلویی تزریق تشکیل نمیشود. تمام هواکش ها در امتداد جریان اصلی مسدود میشوند به طور کلی استفاده از گلویی تزریق به عنوان محلی که راهگاه را به حفره به صورت یک قطعه نازک متصل کند ضرورتی ندارد. تنها مشکلی که در مورد گلویی تزریقبزرگ وجود دارد این است که بعد از تزریق قسمتی از راهگاه بریده شود. در غیر اینصورت مشکلی دیگری وجود ندارد .

نحوه ی تشکیل توده انباشته شده مذاب:

 در ریخته گری آلیاژ های AL  چون فشار و درجه حرارت  مذاب بسیار بالاتر از ریخته گری آلیاژ های روی است ، استفاده از گلویی تزریق کم عمق و عریض بسیار نامطلوب است برای تولید قطعات سالم از جنس آلیاژ های AL ، گلویی تزریق حتی المقدور ، ضخیم و عمیق باشد . تا سبب شود مذاب به صورت توده ای انباشته و به شکل یک جبهه ی متحد در نزدیکی گلویی تزریق شکل گردد و حرکت آن از گلویی  به سمت جلو شروع شود . تشکیل انباشته شدن مذاب در مجاورت گلویی تزریق 3 مزیت دارد 1- از سرعت مذاب در هنگام ورود به حفره و در نتیجه احتمال ایجاد خوردگی سطح قالب از بین میرود و یا کاهش میابد 2- انرژی  جنبشی مذاب در بدو ورود بح حفره ی قالب به انرژی حرارتی تبدیل میشود و با انتقال انباشتگی مذاب در طول حفره ی قالب حرارت تمام توزیع میشود 3- هوای داخل حفره در جلوی توده انباشته مذاب قرار میگیرد و با حرکت این توده به جلو در نهایت به خارج حفره رانده میشود. که این روش هوا را از خط جدایش و سرباره گیرها خارج میسازد و یا به حداقل میرساند.

سیستم راهگاهی قطعات بلند و طویل:

با توجه به شکل 11-6 صفحه 17 مراحل متوالی پر شدن یک ورق مستطیلی شکل نازک توسط گلویی مرکزی ، عیوب احتمالی در شکل نشان داده شده اند.

سیستم راهگاهی انتهایی:

با این نوع سیستم راهگاهی میتوان جریان مطلوب که تمامی سطح مقطعه حفره را پر کند بدست آوریم. شکل 11-7 صفحه 16 همان طور که در شکل دیده میشود یک تغذیه هم گرا راهگاه را به گلویی تزریق متصل میکند.

طراحی گلویی تزریق برای قطعات نازک :

ضخامت مناسب برای قطعات AL معمولاً در حدود 5/2 میلی متر است و ضخامت های کم تر از این مقدار مرسوم نیست . بنابراین برای افزایش سطح مقطع گلویی باید ضخامت آن را تا آن جا که ممکن است افزایش داد. و در صورت محدودیت طول گلویی را افزایش داد مثلاً اگر ضخامت قطعه کار به 6/1 میلی متر برسد عمق آن را نمیتوان از 1/1 میلیمتر تجاوز کند. لذا برای افزایش سطح مقطع گلویی باید طول آن افزایش داد.

ولی در مورد افزایش طول گلویی نیز محدودیت وجود دارد و گلویی تزریق طویل و بلند نیز نامطلوب است زیرا کنترل بر روی شکل جریان مذاب را کاهش میدهد. بنا براین برای یک قطعه بلند و نازک راهگاه به وسیله چندین گلویی به حفره متصل میشود ، اصطحکاکی به صورت یک جب

 

 

 

شکل سرباره گیرها:

یک سرباره گیر طویل یک سرباره گیر خوبی نخواهد بود، زیرا در این صورت جریان مذاب در آخرین مراحل پر شدن حفره از کنترل خارج میشود.( دقت باید شود که سرباره گیرها عمیقتر از حفره هستند) . فاصله ی سرباره گیرها به یک اندازه نیستند و نقش این فواصل متغیر ، کنترل دمای محلی است. زیرا اگر تعداد سرباره گیرها بیش از حد نیاز باشد مرحله ی فشار نهایی که تنها در چند هزارم ثانیه رخ میدهد، به تاخیر میافتد و با این عمل اثر این فاز مهم تزریق از بین میرود.

اصلاحات سیستم راهگاهی:

انتخاب سیستم راهگاهی متصل به یک انتها، به شکل قطعه کار بستگی دارد و نمیتوان به عنوان یک قانون کلی آن را برای هر قطعه ای مناسب دانست.ولی اگر گلویی در قسمت ضخیم قطعه ی شیبدار قرار گیرد، مذاب اول این قسمت را پر میکند و به تدریج سرعت آن زیاد تر میشود.

 

سيستم راهگاهي پايه زاويه دار:

براي يك پايه زاويه دار يا قطعه اي شبيه به آن مكان مناسب گلويي تزريق در گوشه داخلي اين پايه  است. اين سيستم به دو دليل مناسب است. اول از اينكه از تمركز گرمايي جل.گيري ميكند و دوم باعث ميشود كه مذاب مسير كمتري را براي رسيدن به گلوييها تريق بپيمايد.

سيستم راهگاهي قابهاي مستطيل شكل:

سيستم راهگاهي را در امتداد لبه هاي ضلع كوهتاتر قاب قرار ميدهند كه معمولاً رضايت بخش نيست.براي يك قاب باريك ترجيحاً گلوييها ي تزريق را در بازوهاي بلندتر قاب قرار ميديم بايد نزديك به انتهاي هر بازو تعبيه شوند و استفاده از تغذيه هاي همگرا باعث ميشود.

تغذيه قطعات مدور از داخل:

ولي براي قطعات بزرگتر و ضخيمتر كه در آنها بتوان حداقل عمق گلويي تزريق را برابر با 2 تا 2.5 ميليمتر اختيار كرد از دو راهگاه و تغذيه موازي جهت تزريق فلز مذاب استفاده ميكنيم زياد بزرگ باشد.بزرگتر بايد تعداد راهگاه ها و گلويي تزريق بيشتري به كار برد .

سيستم راهگاهي در خارج قطعات مدور:

براي قطعات مدور ري كه شعاع آنها حداكثر تا 130 ميليمتر است استفاده از يك گلويي كفايت ميكند .كوچك باشد مانند آنچه در شكل 11-16 ميبينيد بهتر است از دو گلويي تزريق استفاده شود .

سيستم راهگاهي قطعات بشقابي شكل و فنجاني شكل:

براي پر كردن يك حفره بشقابي شكل سيستم راهگاهي بايد به نحوي باشد كه از جريان سطحي در بشقاب جلوگيري كرده است. بهترين راه حل اين است كه از يك جفت گلويي تزريق به صورت همگرا استفاده ميشود .براي جلوگيري از گرم شدن بيش از حد ناحيه گلويي تزريق بايد در عمل تا آنجا كه امكان دارد سطح مقطع راهگاه ها باشد و از سرباره گيرهاي كوچك بايد استفاده شود.

نوشته شده در تاريخ دوشنبه ۲ خرداد۱۳۹۰ توسط مدیر