روانکارهای دایکست و قالب؛ کنترل چسبندگی، سایش و کیفیت سطح قطعه

روانکار دایکست و قالب؛ از «اسپری روزمره» تا ابزار کنترل کیفیت سطح

در بسیاری از واحدهای دایکست ایران، روانکار قالب یک مصرفی ساده دیده می شود؛ چیزی که اپراتور برای جداشدن قطعه و کاهش گیرکردن از آن استفاده می کند. اما اگر همان روانکار را «متغیر فرایندی» ببینیم، نتیجه عوض می شود: چسبندگی فلز به قالب (Soldering)، سایش و خراش قالب، پایداری حرارتی، تخلخل و لکه های سطحی قطعه، و حتی نرخ ضایعات و توقف خط، مستقیم یا غیرمستقیم تحت تاثیر انتخاب و روش مصرف روانکار است.

در این مقاله ابتدا معیارهای فنی را می چینیم، بعد خانواده های رایج روانکار را کنار هم می گذاریم، سپس چالش های میدانی (از آلودگی و دما تا خطای انسانی) را به راه حل های قابل اجرا تبدیل می کنیم. هدف این نیست که یک برند خاص را تبلیغ کنیم؛ هدف این است که بتوانید به زبان مهندسی تصمیم بگیرید و اثر آن را روی کیفیت سطح قطعه و عمر قالب ببینید.

معیارهای مقایسه روانکارهای دایکست و قالب (آنچه باید اندازه گرفت، نه فقط حس کرد)

برای مقایسه واقعی روانکارها، باید معیارهای مشترک داشته باشیم. در دایکست (به ویژه آلومینیوم و روی)، «چسبندگی فلز به قالب» معمولاً ترکیبی از دمای سطح، آلودگی سطحی، واکنش های موضعی و نبود فیلم جداکننده پایدار است. در قالب سازی و فرایندهای مرتبط (پرس، شکل دهی، یا عملیات گرم)، موضوع به سمت حفاظت در برابر سایش و پایداری فیلم در دماهای بالا می رود.

مهم ترین معیارهای ارزیابی را می توان این طور خلاصه کرد:

• توان کنترل چسبندگی (Anti-soldering / Release): آیا فیلم جداکننده پایدار و یکنواخت می سازد یا نقاط داغ را بی دفاع می گذارد؟

• پایداری حرارتی و نرخ تجزیه: در تماس با سطح داغ قالب و فلز مذاب، چه میزان دود، کربن و رسوب ایجاد می کند؟

• اثر روی کیفیت سطح قطعه: لکه، سوختگی سطحی، «پوست پرتقالی»، یا تغییر رنگ؛ همچنین اثر بر رنگ پذیری/آبکاری در صورت نیاز.

• اثر روی سایش و عمر قالب: کاهش سایش چرخشی پین ها، لغزش کشویی ها، و جلوگیری از خط افتادن روی حفره ها.

• سازگاری با آب (در روانکارهای آب پایه) و کنترل آلودگی: حساسیت به سختی آب، کف، رشد میکروبی، و گرفتگی نازل.

• ایمنی، بهداشت و محیط کار: میزان دود و بو، ریسک لغزندگی کف، و امکان کنترل مه پاشی در سالن.

نکته مهم: بدون ثبت داده، مقایسه به «حس اپراتور» محدود می شود. حداقل داده های لازم برای هر روانکار شامل نسبت اختلاط، مصرف به ازای هر شات، دمای قالب (در چند نقطه)، نرخ ضایعات سطحی، و دفعات تمیزکاری قالب است.

مقایسه خانواده های اصلی روانکارهای دایکست و قالب (آب پایه، روغنی، نیمه سنتتیک)

در بازار ایران و خطوط رایج، سه خانواده اصلی دیده می شود: روانکارهای آب پایه (Emulsion/Dispersion)، روانکارهای روغنی (Oil-based) و فرمول های نیمه سنتتیک/سنتتیک. انتخاب درست، وابسته به جنس آلیاژ، طراحی قالب، پنجره دمایی، و محدودیت های کیفیت سطح است.

جدول مقایسه سریع (برای تصمیم گیری اولیه)

جمع بندی این بخش: اگر هدف اصلی شما کیفیت سطح و کاهش دود است، آب پایه یا سنتتیک ها معمولاً دست بالا را دارند؛ اما فقط زمانی که «سیستم اختلاط، آب، فیلتراسیون و روش پاشش» بالغ باشد. در خطوطی که کنترل فرایند ضعیف است، حتی بهترین روانکار هم نوسان ایجاد می کند و باعث می شود اپراتور برای جبران، مصرف را بالا ببرد؛ نتیجه معمولاً لکه سطحی و رسوب است.

کنترل چسبندگی فلز به قالب: نقش شیمی فیلم، دما و روش پاشش

چسبندگی فلز به قالب معمولاً در نقاط داغ، لبه های تیز، و نواحی با جریان آشفته رخ می دهد. روانکار باید سه کار را همزمان انجام دهد: (1) تشکیل فیلم جداکننده پایدار، (2) جلوگیری از تماس مستقیم فلز مذاب با فولاد قالب در زمان بحرانی، و (3) باقی نگذاشتن رد و رسوب روی قطعه.

در عمل، مشکل اغلب از «عدم یکنواختی پوشش» می آید نه از کمبود ماده. بنابراین قبل از تغییر نوع روانکار، این چک را انجام دهید:

1. الگوی پاشش را با کاغذ یا تست ساده مشاهده کنید: آیا نواحی کور، سایه و پاشش موضعی دارید؟

2. زمان مکث بعد از پاشش را استاندارد کنید: تبخیر آب (در آب پایه) باید کامل شود تا فیلم واقعی باقی بماند.

3. دمای قالب را چندنقطه ای ثبت کنید: اگر یک نقطه 30 تا 50 درجه بالاتر باشد، آنجا کانون Soldering است.

از منظر انتخاب، روانکارهای آب پایه معمولاً با ایجاد فیلم نازک و یکنواخت، کنترل چسبندگی را خوب انجام می دهند؛ اما اگر نسبت اختلاط بیش از حد غلیظ شود، لایه ضخیم تر می شود و در سیکل های بعدی می تواند باعث عیوب سطحی یا رسوب شود. در مقابل، فرمول های سنتتیک در پنجره دمایی وسیع تر پایدارترند و به ویژه وقتی سیکل کوتاه و دما بالا است، ثبات بیشتری نشان می دهند.

اگر تامین و انتخاب روانکار را در قالب یک برنامه مهندسی مدیریت می کنید، معمولاً نیاز دارید با تیم تامین کننده درباره پکیج افزودنی ها، پایداری حرارتی و سازگاری با شرایط خط صحبت کنید؛ در چنین سناریویی استفاده از تجربه و شبکه تامین تخصصی روغن صنعتی می تواند به انتخاب دقیق تر کمک کند، چون نگاه از «صرف خرید محصول» به «کنترل ریسک فرایندی» تغییر می کند.

کاهش سایش و افزایش عمر قالب: از روانکار سطح حفره تا روانکاری اجزای متحرک

در دایکست، ما دو دسته ناحیه داریم: سطح حفره (که بیشتر با روانکار رهاساز/ضدچسبندگی پوشش داده می شود) و اجزای متحرک مانند پین های پران، اسلایدها و مکانیزم های راهنما (که بیشتر به روانکاری مرزی و ضدسایش نیاز دارند). اشتباه رایج این است که همه مشکلات را به همان اسپری قالب نسبت دهیم، در حالی که سایش پین یا گیرکردن اسلاید گاهی از نبود روانکار مناسب موضعی، آلودگی، یا دمای غیرعادی می آید.

روانکارهای قالب اگرچه می توانند اثر ثانویه روی اصطکاک داشته باشند، اما برای حفاظت جدی ضدسایش در نقاط تماس فلز با فلز، معمولاً نیاز به برنامه جداگانه روانکاری اجزای متحرک دارید. معیارهای انتخاب در این بخش شامل:

• پایداری فیلم در فشار بالا و دمای کارکرد

• کم شدن چسبندگی آلودگی و گردوغبار به سطح روانکار

• سازگاری با مواد آب بند و عدم ایجاد لاک/رسوب

در واحدهایی که نگهداری و تعمیرات (PM) فعال دارند، توصیه می شود سایش قالب را با دو شاخص ساده پایش کنید: نرخ پولیش/تعمیر سطح حفره در ازای تعداد شات، و تعداد توقف های ناشی از گیرکردن پین/اسلاید. اگر با تغییر روانکار، یکی بهبود و دیگری بدتر شد، احتمالاً مسئله «تفکیک نکردن روانکاری حفره و اجزای متحرک» است.

در چنین شرایطی، برنامه تامین روانکار باید پایدار و قابل ردیابی باشد تا تغییرات محصول یا بچ تولیدی، رفتار خط را به هم نریزد. برای صنایعی که در شهرهای بزرگ نیاز به تامین منظم دارند، استفاده از شبکه تامین منطقه ای روغن صنعتی در اصفهان می تواند از نظر تداوم تامین و کاهش ریسک توقف خط اهمیت داشته باشد، چون عدم ثبات تامین در ایران گاهی خود عامل تغییرات فرایندی است.

پایداری حرارتی، دود، رسوب و اثر مستقیم بر کیفیت سطح قطعه

کیفیت سطح قطعه دایکست فقط با پرداخت قالب تعیین نمی شود؛ روانکار می تواند سطح را «نجات دهد» یا «خراب کند». وقتی روانکار در دمای بالا تجزیه می شود، محصولات تجزیه می توانند به صورت رسوب کربنی روی قالب بنشینند یا به صورت لکه و سوختگی روی قطعه ظاهر شوند. این مسئله در قطعاتی که بعداً رنگ یا پوشش می گیرند، خودش را با چسبندگی ضعیف رنگ یا عیوب زیرسطحی نشان می دهد.

سه علامت هشدار که نشان می دهد روانکار یا روش مصرف آن برای پنجره حرارتی شما مناسب نیست:

• افزایش نیاز به تمیزکاری شیمیایی یا سندبلاست قالب در بازه کوتاه

• دود و بو به شکل نوسانی (نه ثابت)، همزمان با بالا رفتن ضایعات سطحی

• وجود لکه های تکرارشونده در یک ناحیه خاص از قطعه (مطابق یک نقطه داغ قالب)

از نظر مقایسه، روانکارهای روغنی اگرچه ممکن است در برخی شرایط فیلم قوی تری بدهند، اما در خطوط با دمای بالاتر یا تهویه ضعیف، ریسک دود و رسوب بیشتری دارند. آب پایه ها معمولاً دود کمتر دارند، اما اگر زمان تبخیر رعایت نشود یا آب سخت و آلوده باشد، هم کیفیت سطح افت می کند و هم گرفتگی نازل و کف پیش می آید. فرمول های سنتتیک در بسیاری از خطوط مدرن به دلیل کنترل بهتر تجزیه حرارتی و یکنواختی فیلم، بهبود قابل لمس ایجاد می کنند؛ البته هزینه اولیه ممکن است بالاتر باشد، اما اگر ضایعات و تمیزکاری کم شود، اقتصاد کلی می تواند بهتر شود.

در دایکست، «کم کردن مصرف» همیشه راه حل نیست؛ راه حل واقعی، رسیدن به فیلم نازک، یکنواخت و پایدار است. مصرف بالا معمولاً علامت فرایند ناپایدار یا پاشش غیراصولی است.

چالش های رایج در کارگاه های ایران و راه حل های اجرایی (مشکل–راهکار)

واقعیت میدانی ایران این است که کیفیت آب، نوسان دما، محدودیت تهویه، و تفاوت مهارت اپراتورها، روی عملکرد روانکار اثر زیادی می گذارد. در این بخش چند چالش پرتکرار را به راه حل های کم هزینه و قابل اجرا تبدیل می کنیم.

چالش 1: نوسان نسبت اختلاط و «سلیقه ای شدن» غلظت

• نشانه: یک شیفت ضایعات سطحی بالا، شیفت دیگر چسبندگی فلز به قالب

• راه حل: استفاده از ظرف مدرج ثابت، دستورالعمل نصب شده کنار مخزن، و ثبت روزانه نسبت اختلاط و مصرف

چالش 2: سختی آب و آلودگی مخزن (در آب پایه)

• نشانه: کف زیاد، گرفتگی نازل، ته نشینی، بوی نامطبوع

• راه حل: فیلتراسیون ساده برگشتی، شستشوی دوره ای مخزن، و در صورت امکان استفاده از آب با سختی کنترل شده

چالش 3: شوک حرارتی قالب به دلیل پاشش زیاد یا فاصله نامناسب

• نشانه: ترک حرارتی ریز، پوسته شدن سطح و افزایش پولیش

• راه حل: کاهش زمان پاشش، اصلاح زاویه و فاصله نازل، و افزایش زمان مکث برای تبخیر کامل

چالش 4: رسوب و لکه سطحی ناشی از تجزیه روانکار

• نشانه: افزایش تمیزکاری قالب و لکه های تکرارشونده

• راه حل: بازنگری پنجره دمایی، کاهش ضخامت فیلم، و ارزیابی تغییر خانواده روانکار به گزینه پایدارتر

اگر در چند شهر مختلف خط دارید یا تامین شما بین کارگاه ها متفاوت است، استانداردسازی تامین و مستندسازی مصرف اهمیت دوچندان دارد. برای مثال، برای واحدهایی که در جنوب کشور با شرایط دمایی و رطوبتی خاص کار می کنند، تداوم تامین و همسان سازی مشخصات می تواند تعیین کننده باشد و شبکه های پخش روغن صنعتی در بندرعباس در عمل به کاهش ریسک تامین کمک می کنند، بدون اینکه مجبور شوید در هر خرید، محصول جدید را با آزمون و خطا وارد خط کنید.

راهنمای انتخاب و اجرای پایلوت: چگونه بین گزینه ها تصمیم بگیریم؟

انتخاب روانکارهای دایکست و قالب اگر بدون پایلوت و شاخص انجام شود، معمولاً به بحث های طولانی «این بهتره یا اون» ختم می شود. پیشنهاد عملی این است که انتخاب را مثل یک پروژه کوچک بهبود تعریف کنید.

گام های پیشنهادی پایلوت (دو تا چهار هفته)

1. تعریف هدف عددی: مثلاً کاهش ضایعات سطحی از X به Y، یا افزایش فاصله تمیزکاری قالب از A ساعت به B ساعت.

2. انتخاب یک قالب نماینده: قالبی که هم نرخ تولید بالایی دارد و هم قبلاً مشکل چسبندگی/سطح داشته است.

3. قفل کردن متغیرها: تا جای ممکن آلیاژ، دمای مذاب، زمان سیکل و اپراتور ثابت باشد.

4. ثبت داده ها: مصرف روانکار، دمای قالب، تعداد قطعات معیوب (با دسته بندی عیب)، و زمان توقف.

5. تصمیم اقتصادی: هزینه هر شات را کنار هزینه ضایعات و توقف بگذارید، نه فقط قیمت هر کیلو.

اگر چند گزینه نزدیک به هم بودند، آن گزینه ای برتر است که «کمتر به مهارت فردی وابسته» باشد؛ یعنی با نوسان کمتر، نتیجه قابل تکرار بدهد. در بازار ایران که جابجایی نیروی انسانی و تفاوت شیفت ها رایج است، این معیار بسیار مهم است.

در نهایت، تامین کننده ای ارزش افزوده واقعی دارد که علاوه بر محصول، در تنظیم دستورالعمل مصرف، آموزش اپراتور و پایش نتیجه کنار شما باشد. این دقیقاً همان جایی است که رویکرد مشاوره محور موتورازین در تامین تخصصی می تواند تفاوت ایجاد کند؛ چون تصمیم از خرید مقطعی به استانداردسازی بلندمدت تبدیل می شود.

جمع بندی: روانکار مناسب یعنی کنترل چسبندگی، سایش و سطح به زبان داده

روانکارهای دایکست و قالب اگر درست انتخاب و درست مصرف شوند، نقش مستقیم در کنترل چسبندگی فلز به قالب، کاهش سایش و بهبود کیفیت سطح قطعه دارند. مقایسه واقعی، با معیارهای قابل اندازه گیری انجام می شود: پایداری فیلم، رفتار حرارتی، رسوب، اثر بر ضایعات سطحی و دفعات تمیزکاری قالب. در بسیاری از خطوط، مسئله اصلی نه «بد بودن روانکار» بلکه ناپایداری نسبت اختلاط، کیفیت آب، الگوی پاشش و کنترل دمای قالب است. بنابراین انتخاب را با پایلوت، ثبت داده و قفل کردن متغیرها انجام دهید تا تصمیم شما مهندسی و اقتصادی باشد.

موتورازین به عنوان مرجع تخصصی روانکار در ایران، تلاش می کند انتخاب روانکار را از تصمیم سلیقه ای به تصمیم داده محور تبدیل کند. اگر برای دایکست، قالب سازی یا واحد PM نیاز به ارزیابی گزینه ها، پایلوت و تامین پایدار دارید، موتورازین می تواند در کنار تیم شما در مسیر کاهش ضایعات، افزایش عمر قالب و مدیریت هزینه روانکار نقش مشاوره ای و تامین حرفه ای داشته باشد.

منابع:

https://www.nadca.com/

https://www.fuchs.com/us/en/industries/die-casting/