डाय कास्टिंग म्हणजे काय?
डाय कास्टिंग ही एक उत्पादन प्रक्रिया आहे जी उच्च परिमाण अचूकता आणि पृष्ठभागाच्या फिनिशसह धातूचे भाग तयार करण्यासाठी वापरली जाते. यामध्ये उच्च दाबाखाली वितळलेल्या धातूला साच्याच्या पोकळीत ढकलणे समाविष्ट असते. साच्याची पोकळी दोन कडक स्टीलच्या डाईजद्वारे तयार केली जाते जी इच्छित आकारात मशीन केली जातात.
ही प्रक्रिया भट्टीमध्ये धातू वितळण्यापासून सुरू होते, सामान्यतः अॅल्युमिनियम, जस्त किंवा मॅग्नेशियम. नंतर वितळलेला धातू हायड्रॉलिक प्रेस वापरून उच्च दाबाने साच्यात टाकला जातो. साच्याच्या आत धातू लवकर घट्ट होतो आणि साच्याचे दोन्ही भाग उघडले जातात जेणेकरून तयार झालेला भाग बाहेर पडेल.
इंजिन ब्लॉक्स, ट्रान्समिशन हाऊसिंग आणि विविध ऑटोमोटिव्ह आणि एरोस्पेस घटकांसारखे जटिल आकार आणि पातळ भिंती असलेले भाग तयार करण्यासाठी डाय कास्टिंगचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. खेळणी, स्वयंपाकघरातील वस्तू आणि इलेक्ट्रॉनिक्स यासारख्या ग्राहकोपयोगी वस्तूंच्या उत्पादनात देखील ही प्रक्रिया लोकप्रिय आहे.
प्रेशर डाय कास्टिंग
डाय कास्टिंग ही एक विशेष प्रक्रिया आहे जी २० व्या शतकात अधिक विकसित झाली आहे. मूलभूत प्रक्रियेत हे समाविष्ट आहे: वितळलेला धातू स्टीलच्या साच्यात ओतला जातो/इंजेक्ट केला जातो आणि उच्च गती, स्थिर आणि तीव्र दाब (प्रेशर डाय कास्टिंगमध्ये) आणि थंड केल्याने वितळलेला धातू घनरूप होऊन घन कास्टिंग बनतो. सामान्यतः, ही प्रक्रिया स्वतःच काही सेकंद घेते आणि कच्च्या मालापासून धातूचे उत्पादन तयार करण्याचा हा एक जलद मार्ग आहे. डाय कास्टिंग टिन, शिसे, जस्त, अॅल्युमिनियम, मॅग्नेशियम ते तांबे मिश्रधातू आणि अगदी स्टेनलेस स्टीलसारख्या लोखंडी मिश्रधातूंसाठी योग्य आहे. आज प्रेशर डाय कास्टिंगमध्ये वापरले जाणारे मुख्य मिश्रधातू अॅल्युमिनियम, जस्त आणि मॅग्नेशियम आहेत. उभ्या दिशेने डाय टूल्सना दिशा देणारी सुरुवातीची डाय कास्ट मशीन्सपासून ते क्षैतिज अभिमुखता आणि ऑपरेशनच्या आताच्या सामान्य मानकांपर्यंत, चार टाय बार टेंशनिंग आणि पूर्णपणे संगणक नियंत्रित प्रक्रिया टप्प्यांपर्यंत ही प्रक्रिया वर्षानुवर्षे पुढे सरकली आहे.
हा उद्योग जगभरातील उत्पादन यंत्रात विकसित झाला आहे, जो विविध अनुप्रयोगांसाठी घटक बनवतो, त्यापैकी बरेच घटक स्वतःच्या आवाक्यात असतील कारण डाय कास्टिंगचे उत्पादन अनुप्रयोग इतके वैविध्यपूर्ण आहे.
प्रेशर डाय कास्टिंगचे फायदे
उच्च दाबाच्या डाय कास्टिंगचे काही फायदे:
• ही प्रक्रिया मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य आहे.
• इतर धातू तयार करण्याच्या प्रक्रियांच्या तुलनेत (उदा. मशीनिंग) बऱ्यापैकी जटिल कास्टिंग जलद तयार करा.
• उच्च शक्तीचे घटक जे कास्ट स्थितीत तयार केले जातात (घटक डिझाइनच्या अधीन).
• मितीय पुनरावृत्तीक्षमता.
• भिंतीचे पातळ भाग शक्य आहेत (उदा. १-२.५ मिमी).
• चांगली रेषीय सहनशीलता (उदा. २ मिमी/मीटर).
• पृष्ठभागाची चांगली फिनिश (उदा. ०.५-३ मायक्रॉन).
हॉट चेंबर प्रेशर डाय कास्टिंग प्रक्रियेमध्ये डाय कास्टिंग मशीनच्या स्थिर अर्ध्या प्लेटनच्या जवळ/अविभाज्य असलेल्या भट्टीमध्ये धातूचे पिंड वितळवणे आणि बुडलेल्या प्लंजरद्वारे गुसनेक आणि नोजलमधून थेट डाय टूलमध्ये वितळलेल्या धातूचे इंजेक्शन देणे समाविष्ट आहे. डाय कॅव्हिटीमध्ये जाण्यापूर्वी धातू गोठू नये म्हणून गुसनेक आणि नोजलला गरम करणे आवश्यक आहे, या प्रक्रियेतील संपूर्ण हीटिंग आणि वितळलेल्या धातूच्या घटकाला हॉट चेंबर असे नाव दिले जाते. कास्टिंग शॉटचे वजन प्लंजरच्या स्ट्रोक, लांबी आणि व्यास तसेच स्लीव्ह/चेंबरच्या आकाराने ठरवले जाते आणि नोजल देखील एक भूमिका बजावते जी डाय डिझाइनवर विचारात घेतली पाहिजे. डाय कॅव्हिटीमध्ये धातू घट्ट झाल्यानंतर (फक्त काही सेकंद लागतात) मशीनचा हलणारा अर्धा प्लेटन ज्याचा हलणारा अर्धा डाय उघडण्यासाठी निश्चित केला जातो आणि कास्टिंग डाय फेसवरून बाहेर काढले जाते आणि टूलमधून काढून टाकले जाते. नंतर डाई फेस स्प्रे सिस्टमद्वारे वंगण घालले जातात, डाय बंद होते आणि प्रक्रिया पुन्हा सुरू होते.
या "बंद" धातू वितळणे/इंजेक्शन प्रणालीमुळे आणि किमान यांत्रिक हालचालीमुळे हॉट चेंबर डाय कास्टिंग उत्पादनासाठी चांगली अर्थव्यवस्था प्रदान करू शकते. झिंक धातूचे मिश्र धातु प्रामुख्याने हॉट चेंबर प्रेशर डाय कास्टिंगमध्ये वापरले जाते ज्याचा वितळण्याचा बिंदू खूपच कमी असतो जो मशीनवर कमी झीज (पॉट, गुसनेक, स्लीव्ह, प्लंजर, नोजल) आणि डाय टूल्सवर कमी झीज (अॅल्युमिनियम डाय कास्टिंग टूल्सच्या तुलनेत जास्त टूल लाइफ - कास्टिंग गुणवत्ता स्वीकृतीच्या अधीन) साठी अतिरिक्त फायदे देतो.
कोल्ड चेंबर हे नाव वितळलेल्या धातूला कोल्ड चेंबर/शॉट स्लीव्हमध्ये ओतण्याच्या प्रक्रियेवरून आले आहे, जे फिक्स्ड हाफ डाय प्लेटेनद्वारे फिक्स्ड हाफ डाय टूलच्या मागील बाजूस जोडलेले असते. वितळलेल्या धातूचे होल्डिंग/मेल्टिंग फर्नेसेस सामान्यत: डाय कास्टिंग मशीनच्या शॉट एंडच्या जवळ असतात जेणेकरून मॅन्युअल ऑपरेटर किंवा ऑटोमॅटिक पोअरिंग लॅडल प्रत्येक शॉट/सायकलसाठी आवश्यक असलेला वितळलेला धातू लॅडलने काढू शकेल आणि वितळलेला धातू स्लीव्ह/शॉट चेंबरमधील पोअरिंग होलमध्ये ओतू शकेल. मशीनच्या रॅमशी जोडलेला प्लंजर टिप (जो घालता येण्याजोगा आणि बदलता येणारा भाग आहे, जो शॉट स्लीव्हच्या आतील व्यासाशी अचूकपणे मशीन केलेला आहे आणि थर्मल एक्सपेंशनसाठी परवानगी आहे) वितळलेल्या धातूला शॉट चेंबरमधून आणि डाय कॅव्हिटीमध्ये ढकलतो. जेव्हा डाय कास्टिंग मशीन सूचित केले जाते तेव्हा स्लीव्हमधील पोअरिंग होलमधून वितळलेल्या धातूला ढकलण्यासाठी पहिला टप्पा पार करेल. पुढील टप्पे रॅममधून वाढलेल्या हायड्रॉलिक दाबाखाली होतात आणि वितळलेला धातू डाय कॅव्हिटीमध्ये इंजेक्ट केला जातो. संपूर्ण प्रक्रियेला काही सेकंद लागतात, जलद आणि तीव्र होणारा दाब तसेच धातूच्या तापमानात घट झाल्यामुळे धातू डाय कॅव्हिटीमध्ये घट्ट होतो. डाय कास्टिंग मशीनचा हलणारा अर्धा प्लेटन उघडतो (ज्यापैकी डाय टूलचा हलणारा अर्धा भाग त्यावर निश्चित केला जातो) आणि टूलच्या डाय फेसमधून घनरूप कास्टिंग बाहेर काढतो. कास्टिंग काढून टाकले जाते, डाय फेस स्प्रे सिस्टमने वंगण घालले जातात आणि नंतर सायकलची पुनरावृत्ती होते.
कोल्ड चेंबर मशीन्स अॅल्युमिनियम डाय कास्टिंगसाठी योग्य आहेत, मशीनवरील भाग (शॉट स्लीव्ह, प्लंजर टिप) कालांतराने बदलता येतात, स्लीव्ह्जचा टिकाऊपणा वाढवण्यासाठी धातूवर प्रक्रिया केली जाऊ शकते. अॅल्युमिनियमचा वितळण्याचा बिंदू तुलनेने उच्च असल्याने आणि लोह उचलण्याचा धोका कमी करण्याची आवश्यकता असल्याने सिरेमिक क्रूसिबलमध्ये अॅल्युमिनियम मिश्र धातु वितळवले जाते, जे फेरस क्रूसिबलमध्ये एक धोका आहे. अॅल्युमिनियम हा तुलनेने हलका धातूचा मिश्र धातु असल्याने, ते मोठ्या आणि जड डाय कास्टिंगचे कास्टिंग करण्यास किंवा जिथे डाय कास्टिंगमध्ये वाढीव ताकद आणि हलकेपणा आवश्यक असतो तेथे कास्टिंग करण्यास परवानगी देते.
