Tlakové odlitky z hliníkových slitin mají v současném výrobním světě zásadní význam. Tyto materiály, které se používají v automobilovém průmyslu a spotřební elektronice, představují vzácnou kombinaci pevnosti, nízké hmotnosti a nízkých nákladů. Zjednodušeně řečeno, tlakově lité hliníkové slitiny umožňují výrobcům vyrábět složité a přesné předměty ve velkých rozměrech - aniž by to bylo na úkor peněženky.

Prvních 10 procent tohoto článku je významných, protože vysvětluje, proč jsou hliníkové slitiny pro tlakové lití vedoucím výrobkem v oboru tlakového lití. Hliník se snadno strukturuje do forem, plní se, rychle chladne a poskytuje vynikající rozměrovou stabilitu. V důsledku toho jsou výrobci schopni vyrábět složité konstrukce s malými tolerancemi a menším počtem dodatečných úprav.

Ještě lepší je, že tlakově lité slitiny hliníku umožňují inovace. Jsou závislé na konstruktérech, aby motory byly méně těžké, aby měly vyšší spotřebu paliva a lepší tepelné vlastnosti. Potřebujete navrhnout kryt převodovky, chladič, v každém případě existuje slitina, která vyhovuje. Raději si celek rozdělíme na části.

Co jsou slitiny tlakového lití hliníku?

Definice a základní složení

Slitiny hliníku lité pod tlakem jsou speciální kovy na bázi hliníku, které jsou vyvinuty pro vysokotlaké lití pod tlakem. Obvykle se do nich přidává křemík, měď, hořčík nebo zinek, aby se jim dodaly určité vlastnosti. Příkladem je křemík, který zvyšuje tekutost, a měď, která zvyšuje pevnost.

Tyto směsi nejsou smíšené bláboly. Jsou navrženy podle přesných mechanických a tepelných specifikací. To je důvod, proč se na hliníkové slitiny odlévané pod tlakem spoléhá v kritických projektech, kde je důležitá konzistence.

Proč je hliník ideální pro tlakové lití

Dav je zamilovaný do hliníku a do správné věci. Má nízkou hmotnost, je bez recese a lze jej renovovat. Hliník šetří celkovou hmotnost součástí ve srovnání s ocelí nebo mosazí a neubírá na jejich životnosti.

Vlivem nízkého bodu tání hliníku je také proces tlakového lití účinnější, pokud jde o rychlost a potřebu menší energie. Hliníková asociace tvrdí, že hliník je možné recyklovat, aniž by došlo ke znehodnocení jeho základních vlastností, což je výhoda šetrná k životnímu prostředí, kterou výrobci takových výrobků rádi využívají.

Klíčové vlastnosti tlakového odlitku Hliník Slitiny

Tlakové odlitky z hliníkových slitin mají vynikající mechanické vlastnosti při namáhání. Tyto slitiny také nepodléhají korozi v namáhaných podmínkách. Díky schopnosti hliníku vést teplo se stává mnohem účinnějším tepelným manažerem. V průmyslu se zase z hliníkových slitin vyrábějí vysoce výkonné díly.

Poměr pevnosti k hmotnosti

Vynikající poměr pevnosti a hmotnosti tlakově litých hliníkových slitin je jednou z vynikajících vlastností tohoto materiálu. Získáte tak svalovou mechanickou sílu při nadbytečné hmotnosti. Právě díky tomu je výrobci automobilů zbožňují, aby zvýšili jejich palivovou účinnost a ovladatelnost.

Tepelná a elektrická vodivost

Hliník je vynikající přírodní vodič tepla a elektřiny. Díky této vlastnosti jsou tlakově lité hliníkové slitiny užitečné v pouzdrech, chladičích i elektronických skříních. Zvýšený odvod tepla má za následek prodloužení životnosti komponent, to je jednoduché.

Odolnost proti korozi

Díky přirozenému povrchu pokrytému oxidy sleduje hliník korozní prvky mnoha kovů. Tlakové lití hliníkových slitin jsou při správném legování schopny odolávat nepříznivým vlivům prostředí, jako je vlhkost, sůl a chemikálie. To je obrovské vítězství ve venkovních nebo automobilových aplikacích.

Vlastnosti slitiny ovlivňující proces odlévání

Tlakové lití přímo souvisí s použitou slitinou; použitá slitina ovlivňuje různé faktory procesu, jako je snadnost opracování slitiny a pravděpodobnost výskytu vad odlitku.

Praskání za tepla

Praskání za tepla, označované také jako praskání při tuhnutí, je běžnou vadou tlakového lití charakteristickou pro hliníkové slitiny a může způsobit buď vnitřní, nebo povrchové trhliny či praskliny. Příčinou je obvykle vnitřní napětí a deformace vyvolané tepelnými účinky, které existují během tuhnutí odlitku, jak se odlitek smršťuje. Některé hliníkové slitiny mají tendenci praskat za tepla více než jiné, což je třeba při výběru zohlednit.

Pájení pod tlakem

Pájení pod tlakem je další poruchou charakteristickou pro tlakové lití hliníku, při níž odlitek přilne ke stěnám formy a velmi obtížně se vyhazuje. Může zničit jak odlitek, tak i formu, proto je třeba hledat slitiny, které mají vysoké vlastnosti proti pájení.

Ačkoli mohou existovat i další aspekty, které mohou být relevantní pro váš proces, existují dva největší problémy při zpracování při tlakovém lití různých hliníkových slitin. Na druhou stranu volba snadno odlévané slitiny zlevní vaše výrobní náklady, ale přesto se musíte zabývat dopadem, který bude mít volba slitiny na hotový výrobek.

Nejběžnější slitiny tlakového lití hliníku

Na výběr může být nepřeberné množství hliníkových slitin odlévaných pod tlakem. Podíváme se, jaké jsou ty nejpoužívanější a jaké jsou jejich pracovní mechanismy.

Slitina A380

Ze všech hliníkových slitin odlévaných pod tlakem je nejoblíbenější A380, protože je univerzální a má stabilní výkon. Má dobrou tekutost, těsnost v tlaku a mechanické vlastnosti, díky nimž se hodí pro výrobu velkých objemů. Výrobci pravděpodobně použijí A380 ve skříních motorů, konzolách, elektrickém nářadí a konstrukčních dílech, které vyžadují trvanlivost a cenovou dostupnost.

Hlavní výhody:

• Dobrý talent na obsazení složitých a tenkostěnných dílů.
• Dobrá pevnost a univerzální chování.
• Komoditní a nízká cena.
• Kvalitní rozměrová stabilita u vysokých dílů.

Slitina A383

A383 má podobné vlastnosti jako A380, ačkoli má zvýšenou odolnost proti praskání za tepla při tlakovém lití. Díky této zvýšené vlastnosti je vhodný pro složité díly, které musí mít tenké stěny a komplikovanou geometrii. A383 lépe vyplňuje formu a má méně defektů odlitku než A385 v případě, že je váš návrh detailní nebo se obtížně odlévá.

Hlavní výhody:

• Vysoká kvalita, pokud jde o praskání za horkého počasí.
• Panenský sestup v tenkostěnných odlitcích.
• Lepší rozměrová přesnost složitých modelů.
• Menší možnost vzniku výrobních vad.

Slitina A360

A360 je odolnější vůči korozi a má vysokou tažnost než A380 a může být použit v náročných a drsných podmínkách. Je však dražší a poněkud obtížněji se odlévá, protože má chemické složení. Přesto je A360 silná v případě prémiových aplikací, které vyžadují větší mechanickou pevnost a dlouhodobou životnost.

Hlavní výhody:

• Vysoká odolnost proti korozi
• Delší tažnost a větší prodloužení.
• Silná tlaková tíseň
• Vhodné pro použití ve vysoce výkonných aplikacích.

Slitina ADC12

ADC12 je v Asii oblíbenou volbou, která je známá díky svým vysokým tokovým vlastnostem a skvělé povrchové úpravě. Odlévá formy s vysokou účinností, čímž minimalizuje poruchy ve složitých konstrukcích. ADC12 nachází uplatnění v oblasti spotřební elektroniky a automobilových nebo automobilových dílů, kde je důležitá přesnost, vzhled a rychlost výroby.

Hlavní výhody:

• Velmi dobré možnosti tvarování a lití.
• Hladká povrchová úprava
• Správný poměr síly a hmotnosti.
• Nejvhodnější pro velkosériovou výrobu.

Jak vybrat správnou slitinu hliníku pro tlakové lití

Výběr mezi různými slitinami hliníkových odlitků není otázkou pouhého odhadu, ale výpočtu.

Mechanické požadavky

Při posuzování dílu posuzujte požadovanou pevnost, tvrdost a prodloužení podle zamýšleného použití dílu. Pokud je součást namáhána, vibrována nebo opakovaně zatěžována, zvažte vyšší pevnost v tahu a únavovou odolnost tlakově litých hliníkových slitin, u nichž je největší pravděpodobnost, že budou dlouhodobě dobře fungovat a budou mít vysokou míru spolehlivosti.

Expozice prostředí

Vezměte v úvahu takové vystavení součásti vlhkosti, teplu, chemikáliím nebo venkovním podmínkám. V takových podmínkách bude vyžadována odolnost proti korozi. Některé slitiny tlakově litého hliníku vydrží náročné okolnosti a zůstanou pevné, atraktivní a životaschopné po celou dobu dlouhého provozu.

Náklady a dostupnost

Rozpočet byl vždy velmi důležitým faktorem při výběru materiálu. Ačkoli slitiny vyšší třídy mají lepší mechanické a korozní vlastnosti, konvenční slitiny, jako je A380, mohou ve velkoobjemových a univerzálních aplikacích nabídnout dobrou rovnováhu mezi výkonem, skladovými zásobami a cenovou dostupností.

Průmyslové aplikace tlakově litých hliníkových slitin

Slitiny tlakového lití hliníku jsou všude kolem nás a my jim nevěnujeme pozornost.

Automobilový průmysl

Při výrobě automobilových výrobků převládá tlakové lití hliníku, které je pevné a přesné, až po převodové skříně a součásti řízení. Lehké komponenty vedou nejen ke snížení emisí a zvýšení spotřeby paliva, ale také zvyšují pocit z vozidla, bezpečnost, nosnost a také výkonnost celého výrobního procesu v současném automobilovém průmyslu.

Elektronika a elektrotechnika

Tlakové lití hliníkových slitin se díky svým vynikajícím tepelným vlastnostem nejlépe používají v krytech, chladičích a konektorech elektronických zařízení. Jsou velmi tepelně odolné a zabraňují přehřátí citlivých součástek, nabízejí dobrou životnost výrobků, zvyšují spolehlivost a kompaktní design elektroniky -vysoce výkonný technický design.

Letectví a průmyslové využití

Pokud jde o letecký a kosmický průmysl, je rozdíl kritický, a proto je nutné používat hliníkové slitiny v konstrukčních a funkčních dílech. Tyto slitiny pomáhají šetřit hmotnost, ale ne strukturální integritu. Hliník má také pozitivní přínos pro průmyslové stroje; jeho dlouhodobá provozní spolehlivost, rozměrová přesnost, korozivzdornost a odolnost.

Výrobní aspekty

Obrobitelnost

Tlakové odlitky z hliníkových slitin se dobře obrábějí, což šetří mnoho času při výrobě a celkové náklady na výrobu. Jejich tvarová stálost zajišťuje snadné řezání, vrtání a frézování. Nicméně slitiny s vyšším obsahem křemíku mohou zvyšovat rychlost opotřebení nástrojů a pro udržení konstantní kvality obrábění je nutné speciální nářadí, správné mazání a pravidelná údržba.

Povrchová úprava

Povrchové úpravy, jako je eloxování, práškové lakování a lakování, jsou na hliníku snadno přijatelné a vytvářejí lepší vzhled a výkon. Tyto systémy povrchových úprav zvyšují odolnost proti korozi, ochranu proti opotřebení a tvrdost povrchu. Kromě toho atraktivní povrchové úpravy zvyšují atraktivitu výrobku, usnadňují specifikace značky a kvalifikují součásti trhu, regulační a výkonnostní zásady.

Tolerance a flexibilita konstrukce

Vysokotlaké lití umožňuje velmi přísné tolerance a geometrii velmi složitého charakteru, kterou lze reprodukovat s velkou opakovatelností. Konstruktéři mohou do jednoho odlitku zahrnout žebra, nástavce, závity a montážní prvky. Tato konstrukční flexibilita snižuje počet sekundárních operací, omezuje počet montážních kroků, snižuje výrobní náklady a zvyšuje integritu celé konstrukce.

Výhody vysokotlakého tlakového lití

Při tlakovém lití se roztavený kov tlakem plní do extrémně přesných ocelových forem vysokou rychlostí. Tlak vytváří čisté povrchy a drobné detaily. Rychlé chlazení zkracuje výrobní cykly. Zvýšení výroby má za následek menší nároky na pracovní sílu. Zvýšená přesnost Automatizované systémy minimalizují chyby a odchylky a zaručují spolehlivou a opakovatelnou výrobu v průmyslových podmínkách hromadné výroby jak v automobilovém, tak v elektronickém a strojírenském průmyslu po celém světě.

Výhody oproti jiným odlévacím materiálům

Slitiny tlakového lití hliníku představují dobrý kompromis mezi odolností a účinností. Hliník se však nedeformuje při vystavení vysokým teplotám a mechanickému tlaku, jako je tomu u plastů. Hliník ve srovnání s ocelí výrazně snižuje hmotnost součástí a nesnižuje jejich pevnost. Zlepšuje energetickou účinnost, manipulaci i výkon slitin, a proto je nejlépe využitelný v aplikacích slitin v automobilovém, průmyslovém a elektronickém průmyslu, kde jsou spolehlivost a lehká konstrukce rozhodujícími faktory.

Udržitelnost a recyklace

Pojem udržitelnost není volně šiřitelné slovo. Tlakové odlitky z hliníkových slitin lze stoprocentně recyklovat. Na recyklaci hliníku se spotřebuje přibližně 5 procent energie, která se vyrobí z primárního hliníku. To by byl obrovský přínos pro životní prostředí. Ti výrobci, kteří si osvojí tlakové lití hliníku, mohou snadno snížit svou uhlíkovou stopu při dosažené ziskovosti. Je to situace výhodná pro obě strany.

Závěr

Neopěvovanými hrdiny současné výroby jsou hliníkové slitiny lité pod tlakem. V jediném univerzálním materiálu spojují sílu, hodnocení lehkého výkonu, odolnost proti korozi a udržitelnost. Při výrobě automobilových dílů nebo skříní pro elektroniku má hliníková slitina speciálně navrženou specifikaci. Při znalosti vlastností, aplikací a výrobních aspektů si můžete být jisti, že jste ve svém projektu vybrali tu nejvhodnější. Stručně řečeno, výběr vhodných hliníkových slitin pro tlakové lití je nejen chytrý, ale také strategický.

Často kladené otázky (FAQ)

Jaké jsou tedy nejčastější způsoby použití hliníkových slitin odlévaných pod tlakem?

Obvykle se používají v průmyslu, elektronice, letectví a automobilovém průmyslu.

Jaký typ hliníkové slitiny je nejvýkonnější?

Typickými vlastnostmi A360 oproti běžným slitinám jsou zvýšená pevnost a odolnost proti korozi.

Lze recyklovat tlakově lité hliníkové slitiny?

Ano, hliníkové slitiny odlévané pod tlakem lze zcela recyklovat bez redukce tvaru.

Jak si mám vybrat mezi A380 a A383?

Tvar A383 použijte tam, kde je potřeba složitý tvar, a tvar A380 tam, kde je potřeba v univerzálních a cenově výhodných aplikacích.

Jsou tlakově lité hliníkové slitiny odolné proti korozi?

Ta se nejčastěji provádí u těch, které obsahují hořčík nebo křemík.

Tlakové lití hliníkových slitin je nákladné?

Lze je vyrábět v širokém měřítku, jsou méně nákladné z hlediska efektivity výroby a levnější z hlediska životního cyklu než ocel nebo mosaz.

Kontaktujte nás