ریخته‌گری یکی از کهن‌ترین و موثرترین روش‌های شکل‌دهی به فلزات است که از دیرباز تا به امروز نقش مهمی در صنایع مختلف داشته است. این فرآیند به دلیل توانایی تولید قطعات پیچیده، دقیق و با کیفیت، جایگاه ویژه‌ای در صنعت متالوژی دارد. در ریخته‌گری، فلز مذاب درون قالب‌هایی با طراحی خاص ریخته می‌شود و پس از انجماد، به قطعه‌ای با شکل و ابعاد مورد نظر تبدیل می‌شود. با گذشت زمان، روش‌های گوناگونی برای ریخته‌گری ابداع شده‌اند که هر یک با توجه به نیازهای صنعتی و ویژگی‌های خاص مواد، کاربردهای ویژه‌ای دارند. در این مقاله، سه روش پرکاربرد ریخته‌گری را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
روش‌های ریخته‌گری
روش اول: ریخته‌گری تحت فشار (دایکست)
ریخته‌گری تحت فشار یا دایکست یکی از سریع‌ترین و دقیق‌ترین روش‌های ریخته‌گری است. در این روش، فلز مذاب تحت فشار به داخل قالب‌های فلزی تزریق می‌شود و پس از انجماد، قطعه به سرعت از قالب خارج می‌گردد. دایکست به دلیل دقت بالا و تولید سریع، در صنایع خودرو‌سازی، الکترونیک و تولید قطعات دقیق به کار می‌رود.مزایا:
دقت بالا در ابعاد و کیفیت سطحی خوب
تولید انبوه با سرعت بالا
مصرف کمتر فلز مذاب و ضایعات کمتر
معایب:
هزینه بالای تجهیزات و قالب‌ها
محدودیت در نوع فلزات مورد استفاده (عموماً فلزات غیرآهنی)
انواع روش‌های ریخته‌گری تحت فشار:
دایکست با محفظه گرم (Hot Chamber Die Casting):در این روش، محفظه‌ای که فلز در آن ذوب می‌شود، به قالب متصل است. این روش برای فلزاتی مانند روی و قلع که دمای ذوب پایین‌تری دارند مناسب است.
دایکست با محفظه سرد (Cold Chamber Die Casting):در این روش، فلز مذاب ابتدا در محفظه‌ای خارجی ذوب می‌شود و سپس به داخل قالب تزریق می‌گردد. این روش برای فلزاتی که دمای ذوب بالایی دارند، مانند آلومینیوم و مس، مناسب است.
روش دوم: ریخته‌گری با قالب ماسه‌ای (Sand Casting)
ریخته‌گری در قالب ماسه‌ای یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های ریخته‌گری است که برای تولید قطعات بزرگ و پیچیده از آن استفاده می‌شود. در این روش، قالب از ماسه فشرده ساخته می‌شود و فلز مذاب درون آن ریخته می‌شود. پس از انجماد، قالب ماسه‌ای شکسته شده و قطعه به دست می‌آید.مزایا:
مناسب برای تولید قطعات بزرگ و پیچیده
امکان استفاده از فلزات مختلف
هزینه پایین قالب‌سازی
معایب:
دقت کمتر نسبت به روش‌های دیگر
سطح نهایی ناصاف و نیاز به پردازش بیشتر
روش سوم: ریخته‌گری دقیق (Investment Casting)
ریخته‌گری دقیق که به نام ریخته‌گری مومی نیز شناخته می‌شود، یکی از روش‌های پیشرفته ریخته‌گری است که برای تولید قطعات با دقت بالا و ابعاد کوچک استفاده می‌شود. در این روش، ابتدا مدل قطعه با موم ساخته می‌شود و سپس پوشش سرامیکی روی آن ایجاد می‌شود. پس از ذوب موم، فلز مذاب به داخل قالب ریخته می‌شود.مزایا:
تولید قطعات با دقت و جزئیات بسیار بالا
مناسب برای تولید قطعات پیچیده و کوچک
قابلیت استفاده از آلیاژهای مختلف
معایب:
هزینه بالا به دلیل مراحل پیچیده تولید
زمان‌بر بودن فرآیند
در جدول زیر، مقایسه‌ای میان سه روش ریخته‌گری: دایکست (تحت فشار)، قالب ماسه‌ای و ریخته‌گری دقیق انجام شده است:
ویژگی
ریخته‌گری تحت فشار (دایکست)
ریخته‌گری قالب ماسه‌ای
ریخته‌گری دقیق (Investment Casting)
سرعت تولید
بسیار بالا
متوسط
کم
دقت ابعادی
بسیار بالا
پایین
بسیار بالا
کیفیت سطحی
عالی
نسبتاً خشن
عالی
هزینه قالب
بالا
کم
بالا
هزینه تولید
مناسب برای تولید انبوه
پایین
بالا (برای قطعات دقیق)
مناسب برای قطعات
کوچک و متوسط با دقت بالا
بزرگ و پیچیده
کوچک و پیچیده با جزئیات زیاد
نوع فلزات مورد استفاده
عموماً فلزات غیرآهنی (آلومینیوم، روی)
فلزات آهنی و غیرآهنی
اغلب آلیاژهای پیچیده و خاص
مناسب برای تولید انبوه
بله
نه
خیر (بیشتر برای تولید قطعات خاص)
پیچیدگی فرآیند
متوسط
ساده
پیچیده و زمان‌بر
ضایعات تولید
کم
نسبتاً زیاد
کم
این جدول نشان می‌دهد که هر روش ریخته‌گری، مزایا و معایب خاص خود را دارد و انتخاب بین آنها به نیازهای خاص تولید و نوع قطعه بستگی دارد.
جمع‌بندی
انتخاب روش مناسب برای ریخته‌گری به عواملی مانند دقت مورد نیاز، هزینه تولید، تعداد تولید و نوع فلز مورد استفاده بستگی دارد. دایکست به دلیل سرعت و دقت بالا، در صنایع با تولید انبوه و نیاز به دقت زیاد کاربرد دارد. ریخته‌گری ماسه‌ای برای قطعات بزرگ و پیچیده مناسب است و ریخته‌گری دقیق برای قطعات کوچک و با جزئیات بالا استفاده می‌شود. در نهایت، انتخاب بهترین روش به نیازهای خاص هر پروژه و محدودیت‌های موجود بستگی دارد.
سوالات متداول
کدام روش ریخته‌گری برای تولید انبوه مناسب‌تر است؟روش ریخته‌گری تحت فشار (دایکست) به دلیل سرعت و دقت بالا، برای تولید انبوه مناسب است.
آیا می‌توان از ریخته‌گری ماسه‌ای برای تولید قطعات دقیق استفاده کرد؟اگرچه ریخته‌گری ماسه‌ای برای تولید قطعات بزرگ و پیچیده مناسب است، اما دقت آن نسبت به روش‌های دیگر کمتر است و نیاز به پردازش بیشتر پس از ریخته‌گری دارد.
ریخته‌گری دقیق برای چه نوع قطعاتی مناسب است؟این روش برای تولید قطعات کوچک با دقت بالا و جزئیات پیچیده استفاده می‌شود.