Aluminium er et letvægtsmateriale. Det giver fremragende korrosionsbestandighed. På grund af dette er det et fokuseret valg på tværs af forskellige industrier. Det kommer med en bred vifte af legeringskvaliteter. Hver aluminiumsstøbelegering har forskellige egenskaber. Det varierer fra deres funktionalitet.
Det er afgørende at finde det rette materialevalg. Det letter fremstillingsprocessen. Derudover sørger det for at opnå det eftertragtede resultat.
Læs mere om deres egenskaber, påvirkningsfaktorer og anvendelsesmuligheder i denne artikel. Det er det vigtigste aspekt, når du skal vælge det rette materiale.
Figur 7 Koldt flow-afsnit med plettering-støbning
Almindelige materialelegeringer til trykstøbning af aluminium
Fordi valget af materiale har direkte indflydelse på fremstillingsprocesserne eller de endelige produkter. Derfor er det nødvendigt at vælge dem med omhu, mens man afvejer deres forskellige egenskaber.
Hver eneste aluminiumslegering giver visse egenskaber. Det kan være tilbøjeligt til specifikke produkter eller noget mindre tilbøjeligt til andre.
Find ud af, hvordan de følgende legeringer fordeler sig. De bruges ofte til trykstøbning under højt tryk.
- A380 Aluminiumslegering
- A356 aluminiumslegering
- A383 Aluminiumslegering
- A413 aluminiumslegering
- A360 aluminiumslegering
- Legering 43
- B390-legering
A380 Aluminiumslegering
En 380 aluminiumslegering er materialet. Det bruges primært i flere industrier. Det indeholder fremragende korrosionsbestandige kvaliteter. Dette materiale bruges specifikt til at lave indviklede dele med hård geomatik.
Den har stor mekanisk styrke og gode trækstyrkeegenskaber. Denne legering er perfekt til at producere langtidsholdbare applikationer. Der udsættes for barske miljøer.
Dets styrke gør, at det ikke slides hurtigt. Desuden kan producenterne nemt bearbejde, svejse eller reparere dette materiale sammenlignet med andre.
Fordele
- Giver fremragende korrosionsbestandighed, især til udendørs brug, f.eks. tagdækning og beklædning.
- Dens holdbarhed er effektiv nok til at modstå ekstreme driftstemperaturer.
- Det kan bruges til letvægtsprodukter for at forbedre funktionaliteten.
- A380-legeringens fluiditet bidrager til at producere komplekse former og tyndere vægge.
- Det giver effektiv bearbejdelighed.
Ulemper
- Dyrt og svært at genbruge
- Har lavere smeltepunkt og egner sig ikke til tungt læssende produkter.
- Det forårsager ofte varme revner og porøsitet.
A356 aluminiumslegering
Aluminiumslegering 356 er optimal til brug i luftfarts- og industrisektoren. Med god trækstyrke giver den en god kombination af komponenter.
Derudover har det fremragende korrosionsbestandighed og støbeegenskaber. Det gør det til et velegnet valg til at skabe holdbare produkter.
Dette materiale er let tilgængeligt. Det er det foretrukne materiale, når det drejer sig om ydeevne og vægtreduktion.
Fordele
- Det har høj styrke. Det er velegnet til applikationer med stor belastning.
- Legering A356 har gode svejseegenskaber.
- Det giver fremragende elasticitet uden tab af styrke.
- Dens høje holdbarhed og styrke gør den slidstærk.
- Det giver fremragende flydeevne til støbning.
Ulemper
- Dette materiale er dyrt og giver en mørkere nuance af aluminium under anodisering.
- Dens elektriske ledningsevne reduceres, når man bruger naturlig ældning på varmeegenskaber.
A383 Aluminiumslegering
A 383 aluminium er en imponerende kvalitet. Den bruges specifikt til fremstilling af komplekse dele med præcisionsformer. Producenten kan fylde formene med en A380. Det er lidt bedre end A380.
Da den er en god varmeleder, giver den fremragende styrke under høje temperaturer. Denne legering revner ikke i udfordrende miljøer. Men forbrugerne fandt den dyr og mindre holdbar end A380 og A356.
Fordele
- Dette er et letvægtsmateriale.
- Det giver højere korrosionsbestandighed.
- A383-legeringen har højere modstandsdygtighed over for oxidation.
- Den er velegnet til komplicerede trykstøbningsprojekter.
- Dette materiale er billigt og nemt at støbe.
Ulemper
- Det er mindre holdbart end de 380 aluminiumslegeringer.
- Det forårsager nogle gange skørhed med hurtig afkøling og revnedannelse.
- Denne legering har begrænset ydeevne ved høje temperaturer.
A413 aluminiumslegering
A413-legeringen foretrækkes på grund af sin høje styrke og tæthed. Anvendelser som hydrauliske komponenter kan produceres med denne legering. Den giver et effektivt skjold mod lækage til alle produkter.
Dette materiale giver også god korrosionsbestandighed til anvendelsen. Det involverer varmeafledning. Det reagerer meget på trykstøbningsparametre.
A413-legering giver fremragende bearbejdelighed og styrke-til-vægt-forhold. Derfor vælger trykstøbere dem til deres projekter. Der har brug for høj styrke.
Fordele
- Denne legering kan modstå højt tryk uden brud og bøjning.
- Den har et højt styrke/vægt-forhold.
- A413 giver modstandsdygtighed over for varme revner.
- Det er det bedste materiale til støbning af komplekse geometriske former.
- Det giver overlegen fluiditet samt afbalanceret ledning og varmeaspekter.
Ulemper
- Det er dyrt i forhold til A383-legeringen.
- Dette materiale bevarer ikke sin renhed.
- Det har lavere trækstyrke end andre.
A360 aluminiumslegering
Den fremragende duktilitet, styrke og korrosionsbestandighed i aluminiumslegeringen A360 adskiller den fra andre materialer. Den er effektiv til at fremstille dele med fantastisk flydeevne og tryktæthed. Det tiltrækker mange trykstøbere.
Den har en overlegen tryktæthed sammenlignet med aluminiumslegeringen A380. Derudover udviser de stor fluiditet under støbning. Det gør støbeprocessen lettere. På grund af dette kan trykstøbere producere dele med detaljerede former.
Fordele
- Det giver ret til støbeprocesser med høj præcision.
- Denne legering har fremragende duktilitet og korrosionsbestandige egenskaber.
- Det giver dimensionsstabilitet.
- Producenter kan anvende denne legering, hvor der kræves høj mekanisk styrke ved høje temperaturer.
- Det giver desuden bearbejdelighed og holdbarhed til bil- og flyindustrien.
Ulemper
- Det er dyrere end stål.
- Det kræver overfladebehandling og ridser let.
- Denne legering er ikke let at støbe.
- Den lyser ikke rødt, før den når opvarmningstemperaturen.
Legering 43
Legering 43 er ikke let tilgængelig. Dette materiale er ikke almindeligt anvendt i produktionen på grund af dets moderate korrosionsbestandighed. Det giver dog høj fleksibilitet og er velegnet til fremstilling af marineprodukter.
Fordele
- Sørg for fleksibilitet propeits.
- Udviser god styrke
- Det er omkostningseffektivt og let tilgængeligt.
Ulemper
- Det er svært at bearbejde
- Dette materiale kan være skørt og føre til revner.
- Det giver begrænset korrosionsbestandighed.
B390-legering
Hvis du skal fremstille produkter med høj bæreevne, skal du vælge B390-legering. Dette materiale er at foretrække til fremstilling af stempler, pumper og bremsesystemer. Det kræver slidstyrke.
Det giver dog problemer under bearbejdning og aggressivitet på trykstøbte værktøjer.
Fordele
- Det har lavere smeltepunkter end andre.
- Giver duktilitet og stive egenskaber.
- Det giver en bemærkelsesværdig ledningsevne.
- Denne legering har høje genbrugsegenskaber og er let at støbe.
Ulemper
- Det er sværere at anodisere
- Giver lavere duktilitet
- Mindre korrosionsbestandige og mekaniske egenskaber
- Det kræver sikre håndteringsprocedurer.
- Det kan forårsage slid på formhulrummet og smelteovne under høje varmetemperaturer.
Legeringernes egenskaber påvirker output-resultatet
Du skal kende til de forskellige egenskaber og udfordringer ved legeringer. Det vil hjælpe dig med at bestemme det nødvendige materiale til dine projekter.
Derudover kan det forkerte materialevalg skabe fejl i de endelige produkter. For eksempel lækage, uhensigtsmæssige former eller mindre funktionalitet.
Følgende er en almindelig egenskab ved aluminiumslegeringer. Det kan påvirke produktionen.
- Styrke-til-vægt-forhold
- Modstandsdygtighed over for korrosion
- Termisk ledningsevne
- Bearbejdelighed
Styrke-til-vægt-forhold
De forskellige aluminiumslegeringer er vigtige i alle sektorer, da de giver et fremragende forhold mellem styrke og vægt. Aluminiumslegeringens letvægtsegenskaber kan forbedre applikationernes funktionalitet og reducere deres brændstofforbrug. Denne overvejelse er effektiv til fremstilling af særlige applikationer, hvor vægten er et problem.
Modstandsdygtighed over for korrosion
Aluminiumslegeringer er meget velegnede til at modstå korrosion. Materialet producerer beskyttende lag af oxid på overfladen. Det hjælper med at reducere rust og nedbrydning i barske situationer.
Flere anvendelser, især i bygninger, husholdninger og bilindustrien, indebærer udsættelse for fugt. Derfor kan producenterne sikre disse deles lange levetid. Til det formål kan de vælge legeringer med fremragende korrosionsbestandighed. For eksempel en 380 eller en 356.
Termisk ledningsevne
Aluminiumslegeringer giver en uundværlig varmeledningsevne. Det er en fordel, når man skal producere dele og samtidig håndtere varmen uden at risikere styrken. Vælg det materiale, der giver god varmeledningsevne til dine projekter. For eksempel i højtemperaturanvendelser som kølelegemer og motorsystemer.
Bearbejdelighed
Forskellige aluminiumslegeringer fungerer forskelligt, når de udsættes for trykstøbningsprocesser eller endda boring. Nogle af dem vil være svære at bearbejde, og andre vil gøre dit arbejde fejlfrit. Så vælg den legering, der let bøjer i formen for at skabe indviklede former.
Legeringernes egenskaber påvirker støbeprocessen
Det materiale, du foretrækker til støbning, kan også påvirke processen på flere måder. Det kan give problemer under fremstillingen.
- Varm krakning
- Lodning af matricer
Varm krakning
Varmrevnedannelse i trykstøbningsprocessen refererer også til lodderevnedannelse. Det er en typisk defekt for aluminiumslegeringer. Det kan resultere i indre eller overfladiske rifter. De legeringer, der tilskrives termisk induceret indre stress, forårsager ofte defekter. Disse materialer er mere modtagelige for varme revner end andre. Legeringer med højere duktilitet, som 360, hjælper dog med at reducere hot cracking.
Lodning af matricer
Formlodning er en anden fejl, der opstår under trykstøbningsprocessen. Legeringerne klæber til formens væg og forstyrrer udstødningsprocessen. Det skader støbegods og matricer alvorligt. Så kig efter en legering, der indeholder anti-lodningsegenskaber.
Faktorer, der påvirker valg af legering til trykstøbning
Den perfekte fremstillingsproces begynder, når du vælger materiale og afvejer dets særlige egenskaber. Nogle applikationer er underlagt konstant fleksibilitet. Derfor skal du overveje følgende aspekter, før du vælger legering:
- Mekaniske og fysiske egenskaber
- Fluiditet
- Beskyttelse mod korrosion
- Omkostningseffektivitet og fremstilling
Mekaniske og fysiske egenskaber
Overvej materialets mekaniske og fysiske egenskaber. Det indebærer styrke, hårdhed, duktilitet osv. Disse egenskaber definerer legeringernes bearbejdelighed under stress.
Fluiditet
Høj fluiditet er nødvendig til anvendelser, hvor præcision er afgørende. Det er et andet afgørende aspekt. Den valgte legering skal flyde godt ind i formen. Så den kan udfylde komplekse former uden defekter. Dette aspekt er vigtigt, når der skal produceres dele med detaljerede former og indviklede designs.
Beskyttelse mod korrosion
Aluminiumslegeringer med fremragende korrosionsbestandighed har en længere levetid. Det reducerer reparations- og vedligeholdelsesomkostningerne.
Omkostningseffektivitet og fremstilling
Udgifterne til metal har stor indflydelse på fremstillingsprocessen og det samlede budget. Det er de praktiske overvejelser. På samme måde påvirker effektive fremstillingsprocesser de samlede produktionsomkostninger. Det kan også omfatte cyklustid og skrabning.
Omfattende sammenligning af legeringer til trykstøbning af aluminium
Her er en omfattende sammenligning af legeringer til trykstøbning af aluminium. Det vil give et klart billede af forskellene i deres egenskaber.
| Ejendom | A380-legering | A356-legering | A383 Legering | A413-legering | A360-legering | Legering 43 | B390-legering |
| Massefylde (g/cm³) | 2.71 | 2.68 | 2.74 | 2.66 | 2.63 | 2.80 | 2.80 |
| Smelteområde (°C) | 540-595 | 555-615 | 516-582 | 573-613 | 557-596 | 525-595 | 510-595 |
| Elektrisk ledningsevne (% IACS) | 27 | 36 | 23 | 35 | 30 | 21 | 22 |
| Termisk ledningsevne (W/m-K) | 96.2 | 110 | 96.2 | 117 | 113 | 92 | 109 |
| Ultimativ trækstyrke (MPa) | 320 | 250 | 310 | 320 | 320 | 300 | 390 |
| Udløbsstyrke (MPa) | 160 | 175 | 150 | 160 | 170 | 140 | 250 |
| Hårdhed (BHN) | 80 | 65 | 75 | 75 | 75 | 70 | 90 |
| Udmattelsesstyrke (MPa) | 140 | 95 | 145 | 95 | 120 | 120 | 125 |
| Forskydningsstyrke (MPa) | 190 | 150 | 190 | 180 | 180 | 185 | 210 |
| Forlængelse (%) | 3.5 | 7.0 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.0 | 1.0 |
Anvendelser af aluminiumslegeringer i trykstøbning
Aluminiumsbaserede materialer bruges i vid udstrækning i mange industrier. Deres lette vægt og høje styrke er fordelagtige for kritiske dele. De giver både styrke og brændstofeffektivitet i strukturelle anvendelser. Her er nogle få anvendelser af disse legeringer. Det er nævnt i tabellen nedenfor:
| Legering | Vigtige egenskaber | Anvendelser | Industrier |
| A380-legering | Gode mekaniske egenskaber, tryktæthed | Motorblokke, transmissionshuse, gearkasser | Bilindustrien |
| A360-legering | Høj korrosionsbestandighed, tryktæthed | Strukturelle komponenter, kabinetter, motordæksler | Biler, industrielt udstyr |
| A356-legering | Overlegen fleksibilitet, styrke-til-vægt-forhold | Chassis, hjul, strukturelle dele | Biler, industrielle maskiner |
| A383 Legering | Dimensionsstabilitet, støbbarhed | Elektroniske kabinetter, huse, stik | Elektronik, forbrugsvarer |
| A413-legering | Høj varmeledningsevne, tryktæthed | Kølelegemer, hydrauliske komponenter, motordæksler | Elektronik, bilindustrien |
| Legering 43 | God korrosionsbestandighed, moderat styrke | Udendørs udstyr, konstruktionsdele, forbrugerelektronik | Industrielt udstyr, forbrugsvarer |
| B390-legering | Fremragende slidstyrke, lav elasticitet | Højtydende motordele, transmissionskomponenter, kølelegemer | Biler, elektronik, industrielt udstyr |
Konklusion:
Aluminiumslegeringer tilbyder en bred vifte af anvendelsesmuligheder på tværs af flere industrier. De har forskellige egenskaber. Hver af dem er afgørende for at opfylde specifikationerne for de nødvendige dele. Bestemmelsen af materialer er i høj grad baseret på deres egenskaber. Derfor kan en dybtgående forståelse af dem hjælpe trykstøbere i aluminium. Det vejleder dem i at gå videre med anskaffelsen af materiale.