Η χύτευση υπό πίεση είναι μια διαδικασία διαμόρφωσης μετάλλων υψηλής ακρίβειας που μετατρέπει γρήγορα το λιωμένο μέταλλο σε πολύπλοκες γεωμετρίες. Η χύτευση περιλαμβάνει την πλήρωση λιωμένου μετάλλου, όπως κράμα αλουμινίου, σε ένα καλούπι ακριβείας με υψηλή ταχύτητα χρησιμοποιώντας μια μηχανή χύτευσης. Στη συνέχεια, εφαρμόζεται υψηλή πίεση για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων χύτευσης με υψηλή ακρίβεια και εξαιρετική επιφάνεια χύτευσης σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Εξετάστε τι κάνει μερικά από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα χύτευσης τόσο πολύτιμα καθώς ερευνούμε.

"Σύμφωνα με την τελευταία έρευνα, τα κράματα αλουμινίου που χρησιμοποιούνται για την απαγωγή θερμότητας σε οχήματα, ηλεκτρονικά και επικοινωνίες. Καθώς η ζήτηση αυξάνεται, οι ερευνητές διερευνούν τη θερμική αγωγιμότητα των κραμάτων αλουμινίου".

Πηγή: Liu, Yixian, και Shengwu Xiong. "Ερευνητική πρόοδος στη θερμική αγωγιμότητα των χυτοπρεσαριστών κραμάτων αλουμινίου υψηλής πίεσης". Metals, vol. 14, no. 4, Μαρ. 2024, σ. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.

Για παράδειγμα, το A380 (ADC12) κυριαρχεί στη χύτευση αλουμινίου, η οποία αντιπροσωπεύει πάνω από 90% παραγωγής. Άλλα κράματα έχουν μοναδικά πλεονεκτήματα: Το A360 είναι καλύτερο για εξαρτήματα με λεπτά τοιχώματα, ενώ το AlSi9Cu3 είναι ισχυρό και ανθεκτικό στη φθορά για έμβολα και γρανάζια.

Παρέχει εξαιρετική ποιότητα που δεν μπορεί να επιτευχθεί με άλλες μεθόδους χύτευσης, όπως η χύτευση σε καλούπι άμμου και η χύτευση με βαρύτητα, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής διαστατικής ακρίβειας, της καλής επιφάνειας χύτευσης και του υψηλού βαθμού ελευθερίας στο σχεδιασμό.

Τι είναι η χύτευση αλουμινίου;

Χύτευση αλουμινίου είναι μια μέθοδος κατασκευής υψηλής ακρίβειας. Αυτό με άλλα κράματα αλουμινίου χρησιμοποιείται για τη δημιουργία διαφορετικών εξαρτημάτων με λιωμένο μέταλλο. Αυτή η διαδικασία συνήθως περνάει από τα ακόλουθα βήματα:

1. Δημιουργία καλουπιών
2. Λιώσιμο του μετάλλου
3. Έγχυση και στερεοποίηση
4. Εκτίναξη και φινίρισμα εξαρτημάτων

Δημοφιλή κράματα χύτευσης αλουμινίου

Σημείωση: Τα επίπεδα ανοχής εξαρτώνται άμεσα από τον σχεδιασμό, το πάχος του τοιχώματος και τον συγκεκριμένο κατασκευαστή χύτευσης. Η καλύτερη πρακτική είναι να συμβουλευτείτε τον κατασκευαστή της χύτευσης.

Κράματα χύτευσης αλουμινίου | ADC Material

Μηχανικές ιδιότητες κραμάτων χύτευσης αλουμινίου

ADC1

Το όριο διαρροής είναι ελαφρώς χαμηλότερο, επομένως δεν είναι κατάλληλο για εξαρτήματα που απαιτούν υψηλή αντοχή. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, λέγεται ότι είναι καλό για σύνθετα σχήματα και λεπτά τοιχώματα λόγω της καλής χυτευσιμότητάς του, αλλά είναι ένα τυπικό υλικό που χρησιμοποιείται πολύ σπάνια.

ADC3

Έχει αρκετά καλές ιδιότητες ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και έχει καλή αντοχή στη φθορά και δυνατότητα κατεργασίας. Έχει επίσης εξαιρετικές ιδιότητες αντοχής και αεροστεγανότητας σε υψηλές θερμοκρασίες. Εκτός από την αντοχή στην πίεση, έχει επίσης ιδιαίτερα εξαιρετική αντοχή σε εφελκυσμό και αντοχή σε κρούση, καθιστώντας το χρήσιμο σε εφαρμογές που απαιτούν τέτοια αντοχή.

Η αντοχή στη διάβρωση είναι επίσης συγκρίσιμη με ADC1, και η ικανότητα ρίψης είναι καλή, αν και όχι τόσο καλή όσο το ADC1. Άλλα παρόμοια κράματα είναι ισοδύναμα με το A360.0.

ADC5

Αν και έχει πολύ καλή αντοχή στη διάβρωση, δεν έχει καλή χυτευσιμότητα, οπότε δεν είναι κατάλληλο για προϊόντα με πολύπλοκα σχήματα. Όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες, έχει καλές παραμέτρους επιμήκυνσης και τιμής κρούσης, οπότε μπορεί να ληφθεί υπόψη όταν απαιτείται αντοχή.

ADC6

Είναι ένα υλικό με εξαιρετική αντοχή στη φθορά και δυνατότητα κατεργασίας και έχει καλή δυνατότητα στίλβωσης. Είναι κράμα ισοδύναμο με το 515.0.

ADC10

Εκτός από την καλή κατεργασιμότητα και χυτευσιμότητα, η αντοχή βελτιώνεται επίσης με την προσθήκη Cu ως πρόσθετο στοιχείο. Πρόκειται για έναν καλά ισορροπημένο τύπο χύτευσης αλουμινίου που έχει εξαιρετική αντοχή και καλή χυτευσιμότητα.

Χρησιμοποιείται συχνά επειδή μπορεί να παράγει προϊόντα με εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και καλή αντοχή στην πίεση. Ωστόσο, αν και έχει παρόμοια ισορροπία με ADC12, δεν μπορεί να αντιστοιχεί στην ποσότητα που χρησιμοποιείται. Ως κράμα, είναι ισοδύναμο με το A380.0.

ADC10Z

Παρόλο που έχει ιδιότητες παρόμοιες με ADC10 ως χύτευση αλουμινίου, όπως η χυτευσιμότητα και η μηχανική αντοχή, περιέχει ψευδάργυρο ως πρόσμειξη και τείνει να είναι ελαφρώς κατώτερο στην αντοχή στη ρωγμή χύτευσης και στην αντοχή στη διάβρωση.

Τα υλικά με ένα Z στο τέλος είναι χυτά υλικά από αλουμίνιο που μπορεί να περιέχουν έως και 3% ψευδάργυρο (Zn) ως πρόσμιξη και κατασκευάζονται σύμφωνα με τα υπερπόντια πρότυπα.

ADC12

Το ADC12 είναι ένας καλά ισορροπημένος τύπος κράματος με υψηλές μηχανικές ιδιότητες, δυνατότητα κατεργασίας και χύτευσης για χύτευση αλουμινίου. Περισσότερο από 90% της παραγωγής χύτευσης αλουμινίου λέγεται ότι είναι ADC12, και το μεγαλύτερο μέρος του χρησιμοποιείται για εξαρτήματα αυτοκινήτων.

Για το λόγο αυτό, έχει καλή διανομή και αποτελεί πλεονεκτικό υλικό από άποψη τιμής και ευκολίας απόκτησης. Ωστόσο, οι τομείς στους οποίους είναι αδύναμο περιλαμβάνουν την αντοχή στη διάβρωση, τις ιδιότητες ανοδίωσης και τις ιδιότητες της χημικής μετατροπής της επικάλυψης. Ωστόσο, οι ιδιότητες ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης είναι πολύ καλές.

Διαδικασία κατασκευής χύτευσης αλουμινίου

Σχεδιασμός

Πολλά πράγματα πρέπει να αποφασιστούν εκ των προτέρων. Πρώτον, είναι δυνατός ο σχεδιασμός; Από τη λήψη μετρήσεων έως τον προσδιορισμό του πάχους των τοιχωμάτων, το αν θα το κατασκευάσετε ως ένα κομμάτι ή σε μέρη. Αυτή η προκαταρκτική συνάντηση είναι μια σημαντική εργασία, καθώς έχει σημαντικό αντίκτυπο στο τελικό προϊόν και στην ημερομηνία παράδοσης. Πραγματοποιούμε ανάλυση στερεοποίησης χρησιμοποιώντας CAD και δημιουργούμε το βέλτιστο σχήμα του προϊόντος και το σχέδιο χύτευσης.

Παραγωγή καλουπιών

Με βάση τις αποφάσεις, αρχίζουμε να κατασκευάζουμε το καλούπι χύτευσης αλουμινίου. Λαμβάνουμε υπόψη το μέγεθος, την πολυπλοκότητα και την εργασιμότητα του προϊόντος και το κατασκευάζουμε με μηχανή CNC, EDM amchining, μηχανή αφρού και άλλες συναφείς διαδικασίες manufacutring, όπως στίλβωση μήτρας, πλέγμα, τοποθέτηση καλουπιού και συναρμολόγηση.

Τοποθετήστε το καλούπι χύτευσης στη μηχανή χύτευσης

Ένα το καλούπι χύτευσης είναι εντελώς, τότε η δοκιμή καλουπιού πρέπει να ξεκινήσει, βάλτε το καλούπι χύτευσης αλουμινίου στη μηχανή χύτευσης, στερεώστε κάθε μισό στη μηχανή σωστά, συνδέστε το κανάλι ψύξης, τη θέση τροφοδοσίας και ελέγξτε όλες τις λεπτομέρειες πριν ξεκινήσετε τη διαδικασία χύτευσης.

Διάλυση

Τοποθετήστε μια ράβδο κράματος (AC4C ή AC7A) ή ένα υλικό επιστροφής του ίδιου υλικού στον κλίβανο τήξης και λιώστε το. Από το λιωμένο κράμα (λιωμένο μέταλλο) απομακρύνονται ακαθαρσίες όπως αέρια και οξείδια. Η θερμοκρασία τήξης είναι περίπου 660℃ και η θερμοκρασία χύτευσης είναι πάνω από 700℃. Η θερμοκρασία του νερού χύτευσης καθορίζεται με βάση το μέγεθος του αντικειμένου.

Casting

Το λιωμένο μέταλλο ανασύρεται, χύνεται σε καλούπι και στερεοποιείται με ψύξη. Το καλούπι χύτευσης ανοίγει και το στερεοποιημένο χυτό αφαιρείται από το ρομπότ και τα συστήματα εκτίναξης. Αποκόπτονται τα sprues, το ψυχρό φρεάτιο και τα φλας που δεν είναι απαραίτητα για το προϊόν. τα sprues και το ψυχρό φρεάτιο που έχουν αποκοπεί μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικό επιστροφής με τήξη και επαναχρησιμοποίησή τους.

Τέλος

Πραγματοποιούμε ίσιωμα, στίλβωση και βαφή για να το καταστήσουμε έτοιμο για αποστολή ως προϊόν. Εάν είναι απαραίτητο, ορισμένα στοιχεία υποβάλλονται σε πρόσθετη μηχανική κατεργασία για την επίτευξη διαστατικής ακρίβειας. Αναλαμβάνουμε επίσης επιφανειακές επεξεργασίες όπως αλουμινίτη, βαφή και επιμετάλλωση.

Πώς να αυξήσετε την αντοχή του εξαρτήματος χύτευσης αλουμινίου

Το τμήμα χύτευσης αλουμινίου έχει ήδη έναν ορισμένο βαθμό αντοχής. Ωστόσο, μπορείτε να το βελτιώσετε περαιτέρω με την επιφανειακή επεξεργασία. Δεδομένου ότι υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την επιφανειακή επεξεργασία, ενσωματώστε τη σχετική μέθοδο ανάλογα με τις απαιτήσεις του εξαρτήματός σας.

Σημείωση: Ο πίνακας επισημαίνει τα στοιχεία κράματος και όχι τις επιφανειακές επεξεργασίες.

Μεταλλικές επεξεργασίες και τα οφέλη τους

Σημειώσεις:

• Ο πίνακας υπογραμμίζει ότι ο χαλκός + πυρίτιο χρησιμοποιείται σε κράμα, όχι βαμμένο.
• Η βαφή δεν χρησιμοποιείται συνήθως ως επεξεργασία για αυτά τα μέταλλα, ώστε να επιτευχθούν τα αναφερόμενα οφέλη.
• Η αντοχή του χυτού αλουμινίου μπορεί να αυξηθεί με την αύξηση της επιφανειακής σκληρότητας με επιμετάλλωση.
• Η χύτευση με εκμαγείο έχει μεγαλύτερη αντοχή από τη χύτευση με άμμο ή τη χύτευση με εκμαγείο. Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους χύτευσης, ο ρυθμός ψύξης είναι ταχύτερος και η δομή της χύτευσης είναι λεπτότερη.

Πλεονεκτήματα της χύτευσης αλουμινίου

Υπάρχουν έξι κύρια πλεονεκτήματα της χύτευσης αλουμινίου.

1. Κατάλληλο για μαζική παραγωγή
2. Η ακρίβεια διάστασης είναι η υψηλότερη
3. Η επιφάνεια χύτευσης είναι η πιο ομαλή.
4. Μπορούν επίσης να κατασκευαστούν προϊόντα με λεπτά τοιχώματα.
5. Μπορείτε να επιλέξετε υλικά με διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάλογα με το σκοπό.
6. Ανάλογα με την εφαρμογή, είναι δυνατή η εφαρμογή διαφόρων επιφανειακών επεξεργασιών, όπως επιμετάλλωση, χημική μετατροπή, αλουμινίου και βαφή.

Επιπλέον, ακόμη και προϊόντα που είναι πολύπλοκα και απαιτούν ακρίβεια μπορούν να κατασκευαστούν με μία μόνο διαδικασία χύτευσης μετάλλου σε καλούπι. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την υψηλή παραγωγικότητα και τη δυνατότητα κατασκευής προϊόντων σε μεγάλες ποσότητες με χαμηλό κόστος.

Ωστόσο, απαιτείται επεξεργασία και φινίρισμα μετά τη χύτευση. Σε σύγκριση με άλλες χυτεύσεις, η χύτευση με μήτρα παρέχει μεγαλύτερη ακρίβεια διαστάσεων. Δεδομένου ότι η επιφάνεια τελειώνει ομαλά, η επεξεργασία μετά τη χύτευση μπορεί να μην είναι απαραίτητη.

Για χύτευση αλουμινίου, επικοινωνήστε με την ALU Die Casting!

Alu Die Casting είναι μία από τις καλύτερες εταιρείες χύτευσης. Μαζί με το αλουμίνιο, μπορούμε να παρέχουμε εξαρτήματα με άλλα υλικά, όπως χύτευση ψευδαργύρου σε κενό και χύτευση μαγνησίου. Ενσωματώνοντας εξοπλισμό τελευταίας τεχνολογίας, μπορούμε να παρέχουμε υψηλής ποιότητας εξαρτήματα χύτευσης αλουμινίου.