กระบวนการหล่อโลหะแบบ Die Casting เป็นวิธีการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิต เนื่องจากสามารถผลิตชิ้นงานที่มีความซับซ้อนได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ มาทำความเข้าใจขั้นตอน ข้อดี และข้อควรระวัง รวมถึงทริกที่ช่วยให้การหล่อโลหะด้วยวิธีนี้เกิดข้อผิดพลาดที่น้อยที่สุดในบทความนี้
Die Casting คืออะไร ?
Die Casting คือ กระบวนการหล่อโลหะที่ใช้แรงดันสูงในการฉีดโลหะหลอมเหลวเข้าไปในแม่พิมพ์ (Die) ที่ทำจากเหล็กกล้าเพื่อให้มีรูปร่างตามต้องการ วิธีนี้ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นงานโลหะที่มีรูปทรงซับซ้อนและมีความแม่นยำสูงได้อย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วงานหล่อโลหะแบบ Die Casting มักใช้กับโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำถึงปานกลาง เช่น อะลูมิเนียม สังกะสี ทองเหลือง และแมกนีเซียม
ประเภทของการหล่อโลหะแบบ Die Casting
Hot Chamber Die Casting
Hot Chamber Die Casting เหมาะสำหรับงานหล่อโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น สังกะสีและตะกั่ว ซึ่งการหล่อโลหะด้วยระบบนี้ จะมีห้องฉีดโลหะอยู่ภายในเบ้าหลอม ทำให้สามารถทำงานได้เร็วและมีประสิทธิภาพสูง
Cold Chamber Die Casting
Cold Chamber Die Casting ใช้กับงานหล่อโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงกว่า เช่น อะลูมิเนียมและทองเหลือง ระบบนี้แยกส่วนห้องฉีดออกจากเบ้าหลอม เพื่อช่วยป้องกันการสึกหรอของอุปกรณ์และเหมาะกับการผลิตชิ้นงานขนาดใหญ่
ส่วนประกอบหลักของระบบ Die Casting
- เครื่องฉีดโลหะ ทำหน้าที่ฉีดโลหะหลอมเหลวเข้าสู่แม่พิมพ์ด้วยแรงดันสูง
- แม่พิมพ์ ซึ่งทำจากเหล็กกล้าคุณภาพสูง เป็นชิ้นส่วนสำคัญที่กำหนดรูปร่างของชิ้นงาน
- เบ้าหลอม ซึ่งใช้สำหรับหลอมละลายโลหะให้พร้อมสำหรับการฉีด
- ระบบป้อนโลหะ ทำหน้าที่ลำเลียงโลหะหลอมเหลวจากเบ้าหลอมเข้าสู่ห้องฉีด
- ระบบหล่อเย็น มีหน้าที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์และชิ้นงานให้เหมาะสม
- ระบบถอดชิ้นงาน ซึ่งใช้สำหรับนำชิ้นงานที่แข็งตัวแล้วออกจากแม่พิมพ์
กระบวนการหล่อโลหะแบบ Die Casting มีขั้นตอนดังนี้
- การเตรียมแม่พิมพ์
ในขั้นตอนการเตรียมแม่พิมพ์ แม่พิมพ์จะถูกทำความสะอาด และฉีดพ่นด้วยสารหล่อลื่นเพื่อช่วยให้การถอดชิ้นงานง่ายขึ้น จากนั้นจึงปิดและล็อกแม่พิมพ์ให้แน่น
- การหลอมโลหะ
ขั้นตอนต่อไปโลหะจะถูกหลอมละลายในเบ้าหลอมที่ควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ เพื่อให้โลหะอยู่ในสถานะที่เหมาะสมสำหรับการฉีด
- การฉีดโลหะเข้าแม่พิมพ์
หลังจากนั้น โลหะหลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าสู่แม่พิมพ์ด้วยแรงดันสูง ทำให้โลหะไหลเข้าไปในช่องว่างของแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วและทั่วถึง
- การแข็งตัวและการเย็นตัว
หลังจากฉีดโลหะเข้าแม่พิมพ์แล้ว ระบบหล่อเย็นจะทำงานเพื่อควบคุมอัตราการเย็นตัวของชิ้นงาน ซึ่งมีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของชิ้นงาน
- การถอดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์
ในขั้นตอนสุดท้าย เมื่อชิ้นงานแข็งตัวสมบูรณ์ แม่พิมพ์จะถูกเปิดออกและชิ้นงานจะถูกดันออกด้วยระบบถอดชิ้นงานอัตโนมัติ
ข้อดีของการหล่อโลหะแบบ Die Casting
มีความแม่นยำสูง
กระบวนการ Die Casting สามารถผลิตชิ้นงานที่มีความซับซ้อนและรายละเอียดสูงได้อย่างแม่นยำ โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำมาก ทำให้ได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพสม่ำเสมอ
ผลิตได้ปริมาณมาก
การหล่อโลหะแบบ Die Casting เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก (Mass Production) เนื่องจากสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง ช่วยลดเวลาในการผลิตและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
ผิวเรียบ ไม่ต้องขัดแต่งมาก
ชิ้นงานที่ได้จากการหล่อแบบ Die Casting มักมีผิวที่เรียบเนียน ทำให้การตกแต่งหลังการผลิตใช้เวลาน้อย ช่วยประหยัดเวลาและต้นทุนในขั้นตอนการตกแต่งผิว
ประหยัดต้นทุนในการผลิตจำนวนมาก
แม้ว่าการสร้างแม่พิมพ์อาจมีค่าใช้จ่ายสูงในตอนแรก แต่เมื่อผลิตในปริมาณมาก จะช่วยลดต้นทุนต่อหน่วยลงอย่างมาก ทำให้คุ้มค่าในระยะยาว
ข้อควรระวัง และวิธีแก้ปัญหาที่อาจเกิดในการหล่อโลหะแบบ Die Casting
มีรูพรุนที่ชิ้นงาน
รูพรุนที่ชิ้นงานเกิดจากฟองอากาศติดอยู่ในโลหะหลอมเหลว สามารถแก้ได้โดยการปรับอุณหภูมิการหลอมละลายโลหะ และแรงดันในการฉีดโลหะให้เหมาะสม รวมถึงตรวจสอบระบบระบายอากาศในแม่พิมพ์ว่าปกติดีหรือไม่
ชิ้นงานไม่เต็มแม่พิมพ์
ปัญหาชิ้นงานไม่เต็มแม่พิมพ์เกิดจากการที่โลหะเย็นตัวเร็วเกินไป หรือแรงดันไม่เพียงพอที่จะฉีดโลหะได้ทั่วทั้งแม่พิมพ์ สามารถแก้ได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิโลหะ และปรับเพิ่มแรงดันในการฉีดโลหะให้เหมาะสม
ชิ้นงานมีรอย หัก แตก ร้าว
การที่ชิ้นงานมีรอย หัก แตก ร้าว เกิดจากการหดตัวของโลหะไม่สม่ำเสมอ หรือการถอดชิ้นงานไม่เหมาะสม วิธีแก้คือการปรับปรุงการออกแบบตัวแม่พิมพ์ให้มีความหนาสม่ำเสมอ ควบคุมอุณหภูมิการเย็นตัวให้เหมาะสม รวมถึงตรวจสอบและปรับปรุงระบบการถอดชิ้นงานว่าทำงานปกติหรือไม่
การเกิดครีบ หรือโลหะส่วนเกินที่ชิ้นงาน
การเกิดครีบ หรือโลหะส่วนเกินที่ชิ้นงานในการหล่อโลหะแบบ Die Casting มีสาเหตุมาจากแรงปิดแม่พิมพ์ไม่เพียงพอ ทำให้แม่พิมพ์ปิดไม่สนิท หรือเกิดการสึกหรอของแม่พิมพ์ แต่สามารถแก้ไขได้ด้วยการเพิ่มแรงปิดแม่พิมพ์ อีกทั้งยังจะต้องตรวจสอบและซ่อมบำรุงแม่พิมพ์อย่างสม่ำเสมอ รวมถึงพิจารณาใช้วัสดุแม่พิมพ์ที่ทนทานขึ้น
Die Casting เป็นกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโลหะจำนวนมาก ด้วยความแม่นยำและคุณภาพที่สม่ำเสมอ และการเลือกใช้อุปกรณ์ที่มีคุณภาพ การออกแบบแม่พิมพ์ที่เหมาะสม และการควบคุมกระบวนการผลิตอย่างละเอียดจะช่วยให้การผลิตด้วยวิธีนี้ประสบความสำเร็จและมีประสิทธิภาพสูงสุด
หากต้องการสร้างแม่พิมพ์โลหะคุณภาพดีสำหรับการหล่อโลหะแบบ Die Casting เลือกใช้บริการ Molder Enterprise ผู้ผลิตแม่พิมพ์และบริการขึ้นรูปพลาสติกด้วยเครื่องจักรที่ได้มาตรฐาน และมีประสบการณ์ยาวนาน สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมและรับคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญ โทร. 034-476-173