Tlakové lití je vysoce přesný proces tváření kovů, při kterém se z roztaveného kovu rychle vytvoří složité geometrické tvary. Odlévání zahrnuje plnění roztaveného kovu, například hliníkové slitiny, do přesné formy vysokou rychlostí pomocí tlakového licího stroje. Poté se působením vysokého tlaku vyrobí velké množství odlitků s vysokou přesností a vynikajícím povrchem odlitku v krátkém čase.

Při zkoumání některých nejpoužívanějších slitin pro tlakové lití se zamyslete nad tím, proč jsou tak cenné.

"Podle nejnovějšího výzkumu se hliníkové slitiny pro tlakové lití (HPDC) používají pro odvod tepla ve vozidlech, elektronice a komunikacích. Vzhledem k rostoucí poptávce výzkumníci zkoumají tepelnou vodivost hliníkových slitin."

Zdroj: Liu, Yixian a Shengwu Xiong. "Pokrok ve výzkumu tepelné vodivosti vysokotlakých tlakově litých hliníkových slitin." Metals, vol. 14, no. 4, březen 2024, s. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.

Například A380 (ADC12) dominuje hliníkovému tlakovému lití, které představuje více než 90% výroby. Ostatní slitiny mají jedinečné výhody: A360 je nejlepší pro tenkostěnné součásti, zatímco AlSi9Cu3 je pevná a odolná proti opotřebení pro písty a ozubená kola.

Poskytuje vynikající kvalitu, které nelze dosáhnout jinými metodami lití, jako je lití do pískové formy a gravitační lití, včetně vysoké rozměrové přesnosti, dobrého povrchu odlitku a vysoké míry volnosti při navrhování.

Co je to tlakové lití hliníku?

Hliníkové tlakové lití je vysoce přesná výrobní metoda. Ta se spolu s dalšími hliníkovými slitinami používá k vytváření různých dílů z roztaveného kovu. Tento proces obvykle prochází následujícími kroky:

1. Vytváření forem
2. Tavení kovu
3. Vstřikování a tuhnutí
4. Vysouvání a dokončování dílů

Oblíbené slitiny hliníku pro tlakové lití

Poznámka: Úroveň tolerance přímo závisí na konstrukci, tloušťce stěny a konkrétním výrobci tlakového odlitku. Nejlepší je poradit se s výrobcem tlakového odlitku.

Slitiny pro tlakové lití hliníku | ADC Material

Mechanické vlastnosti slitin hliníku pro tlakové lití

ADC1

Mez kluzu je o něco nižší, takže není vhodná pro díly vyžadující vysokou pevnost. Jak však bylo uvedeno výše, uvádí se, že je vhodný pro složité tvary a tenké stěny díky své dobré odlévatelnosti, ale jedná se o standardní materiál, který se používá velmi zřídka.

ADC3

Má poměrně dobré galvanické vlastnosti a dobrou odolnost proti opotřebení a obrobitelnost. Má také vynikající pevnostní vlastnosti a vzduchotěsnost při vysokých teplotách. Kromě odolnosti proti tlaku má také obzvláště vynikající pevnost v tahu a odolnost proti nárazu, takže je užitečný v aplikacích, které takovou pevnost vyžadují.

Odolnost proti korozi je rovněž srovnatelná s ADC1, a obsaditelnost je dobrá, i když ne tak dobrá jako u ADC1. Ostatní podobné slitiny jsou ekvivalentní A360.0.

ADC5

Přestože má velmi dobrou odolnost proti korozi, nemá dobrou odlévatelnost, takže není vhodný pro výrobky složitých tvarů. Co se týče mechanických vlastností, má dobré parametry prodloužení a rázové hodnoty, takže ji lze zvážit, pokud je požadována pevnost.

ADC6

Jedná se o materiál s vynikající odolností proti opotřebení a obrobitelností a s dobrou leštitelností. Je to slitina ekvivalentní slitině 515.0.

ADC10

Kromě dobré obrobitelnosti a odlévatelnosti se přidáním Cu jako přídavného prvku zvyšuje také pevnost. Jedná se o vyvážený typ hliníkového tlakového odlitku, který má vynikající pevnost a dobrou odlévatelnost.

Často se používá, protože z něj lze vyrobit výrobky s vynikajícími mechanickými vlastnostmi a dobrou odolností proti tlaku. Přestože má podobnou rovnováhu jako ADC12, nemůže odpovídat použitému množství. Jako slitina odpovídá A380.0.

ADC10Z

Ačkoli má podobné vlastnosti jako ADC10 jako hliníkový tlakový odlitek, jako je odlévatelnost a mechanická pevnost, obsahuje zinek jako příměs a má tendenci být mírně horší v odolnosti proti praskání odlitků a odolnosti proti korozi.

Materiály s písmenem Z na konci jsou hliníkové tlakové odlitky, které mohou obsahovat až 3% zinku (Zn) jako příměs a jsou vyrobeny v souladu se zahraničními normami.

ADC12

ADC12 je dobře vyvážený typ slitiny s vysokými mechanickými vlastnostmi, obrobitelností a odlévatelností pro tlakové lití hliníku. Uvádí se, že více než 90% produkce hliníkových tlakových odlitků je ADC12 a většina z nich se používá pro automobilové díly.

Z tohoto důvodu má dobrou distribuci a je výhodným materiálem z hlediska ceny a snadného pořízení. Mezi jeho slabé stránky však patří odolnost proti korozi, eloxovací vlastnosti a vlastnosti povlaků pro chemickou přeměnu. Galvanické vlastnosti jsou však velmi dobré.

Výrobní proces tlakového lití hliníku

Design

O mnoha věcech je třeba rozhodnout předem. Zaprvé, je návrh možný? Od měření až po určení tloušťky stěn, zda se bude vyrábět jako jeden kus, nebo po částech. Tato předběžná schůzka je důležitým úkolem, protože má významný vliv na hotový výrobek a termín dodání. Provedeme analýzu tuhnutí pomocí CAD a vytvoříme optimální tvar výrobku a plán odlévání.

Výroba forem

Na základě rozhodnutí začneme vyrábět hliníkové formy pro tlakové lití. Bereme v úvahu velikost, složitost a zpracovatelnost výrobku a vyrábíme jej pomocí CNC stroje, EDM obrábění, pěnového stroje a dalších souvisejících výrobních procesů, jako je leštění formy, mřížkování, montáž formy a montáž.

Vložení formy pro tlakové lití do stroje na tlakové lití

Jedna forma pro tlakové lití je zcela, pak je třeba začít zkoušku formy, vložit hliníkovou formu pro tlakové lití do stroje pro tlakové lití, správně upevnit každou polovinu do stroje, připojit chladicí kanál, podávací poosition a zkontrolovat všechny detaily před zahájením procesu lití.

Rozpuštění

Do tavicí pece vložte slitinový ingot (AC4C nebo AC7A) nebo vratný materiál ze stejného materiálu a roztavte jej. Z roztavené slitiny (roztaveného kovu) se odstraní nečistoty, jako je plyn a oxidy. Teplota tavení je přibližně 660 ℃ a teplota lití je vyšší než 700 ℃. Teplota licí vody se určuje podle velikosti předmětu.

Casting

Roztavený kov se vytáhne, nalije do formy a ztuhne ochlazením. Tlaková forma se otevře a ztuhlý odlitek se vyjme pomocí robota a vyhazovacího systému. Odříznuté vtoky, studené jímky a blesky, které nejsou pro výrobek nezbytné. odříznuté vtoky a studené jímky lze použít jako vratný materiál roztavením a opětovným použitím.

Dokončení

Provádíme rovnání, leštění a lakování, aby byl připraven k expedici jako výrobek. V případě potřeby jsou některé položky podrobeny dalšímu obrábění, aby se dosáhlo rozměrové přesnosti. Provádíme také povrchové úpravy, jako je hliníkování, lakování a pokovování.

Jak zvýšit pevnost hliníkového tlakového odlitku

Hliníkové tlakové odlitky mají již určitou pevnost. Můžete ji však dále zlepšit povrchovou úpravou. Vzhledem k tomu, že existují různé metody povrchové úpravy, zvolte příslušnou metodu v závislosti na požadavcích na díl.

Poznámka: V tabulce jsou zvýrazněny legující prvky, nikoli povrchové úpravy.

Ošetření kovů a jejich výhody

Poznámky:

• Tabulka zdůrazňuje, že měď + křemík se používají ve slitině, nikoliv v barvě.
• Nátěry se obvykle nepoužívají k ošetření těchto kovů, aby se dosáhlo uvedených výhod.
• Pevnost hliníkových odlitků lze zvýšit zvýšením tvrdosti povrchu pokovením.
• Tlakové lití má vyšší pevnost než lití do písku nebo tlakové lití. V porovnání s jinými metodami lití je rychlejší chlazení a struktura odlitku je jemnější.

Výhody tlakového lití hliníku

Odlévání hliníku pod tlakem má šest hlavních výhod.

1. Vhodné pro hromadnou výrobu
2. Přesnost rozměrů je nejvyšší
3. Povrch odlitku je nejhladší.
4. Lze vyrábět i tenkostěnné výrobky.
5. V závislosti na účelu můžete vybírat z materiálů s různými vlastnostmi.
6. V závislosti na použití je možné provádět různé povrchové úpravy, jako je pokovování, chemická úprava, hliníkování a lakování.

Kromě toho lze i složité výrobky vyžadující přesnost vyrobit jediným procesem lití kovu do formy. Výsledkem je vysoká produktivita a možnost vyrábět výrobky ve velkém množství při nízkých nákladech.

Po odlití je však nutné zpracování a konečná úprava. V porovnání s jinými odlitky poskytuje tlakové lití vyšší rozměrovou přesnost. Vzhledem k tomu, že povrch je dokončen hladce, nemusí být zpracování po odlití nutné.

Pro tlakové lití hliníku kontaktujte společnost ALU Die Casting!

Tlakové lití Alu je jednou z nejlepších společností zabývajících se tlakovým litím. Vedle hliníku můžeme dodat díly i z jiných materiálů, jako jsou např. vakuové lití zinku a tlakové lití hořčíku. Díky nejmodernějšímu vybavení můžeme dodávat vysoce kvalitní hliníkové odlitky.