Nykyaikainen yhteiskunta on vahvasti riippuvainen sähköteollisuudesta, joka on yksi sen keskeisistä osatekijöistä. Teollisuuden kasvu sekä teollisuuden sähköjärjestelmien että kulutuselektroniikan alalla riippuu suorituskyvystä ja tarkkuudesta sekä innovaatiosta. Komponenttien valmistuksen laajalle levinnyt muutos käsittää alumiinin painevalun pääasiallisena tekniikkana.Alumiinin painevalu toimii sekä valmistustekniikkana että teknologisena tekijänä, joka mahdollistaa sähköteknisten sovellusten kevyiden komponenttien valmistamisen säilyttäen samalla sähköisen lämpötehon, korroosionkestävyyden ja pitkän käyttöiän.

Artikkelissa analysoidaan perusteellisesti alumiinin painevalua, jotta ymmärretään, miten se auttaa sähköteollisuutta tarkastelemalla sen toteutusprosessia ja ratkaisumenetelmiä sekä sovellusalueita ja teknisiä standardeja.

Mitä on alumiinin painevalu?

Metallin valussa, joka tunnetaan nimellä painevalu, käytetään voimakasta painetta sulan metallin ruiskuttamiseksi muotin onteloihin. Tuotantomuotit, jotka tunnetaan nimellä muotit, luodaan yleensä karkaistusta työkaluteräksestä, jotta monimutkaisten kappaleiden tarkka valmistus olisi helpompaa suurten määrien valmistuksen avulla.

Alumiinin painevalusovelluksissa suosittuja metalleja ovat alumiiniseos 380 (A380) sekä alumiiniseos 383 (A383) tai alumiiniseos 413, koska ne osoittavat erinomaista juoksevuutta sekä erinomaista lujuutta ja korroosionkestävyyttä.

Ruiskutuspaine: 1,500-25,000 psi (103-1,724 bar)

Täyttöaika: Alle 0,1-0,2 sekuntia

Valulämpötila (alumiini):  660°C (1,220°F)

Saavutettavat toleranssit:  ±0,001″ per tuuma (±0,025 mm per 25,4 mm)

Nopea ruiskutus yhdistettynä nopeaan jäähdytysjärjestelmään tuottaa komponentteja, joiden mittatarkkuus on ylivoimainen ja joiden viimeistely on huippuluokkaa ja jotka soveltuvat hyvin sähköisiin sovelluksiin.

Miksi käyttää alumiinia sähköteknisissä sovelluksissa?                            

Alumiinin ominaisuudet sopivat sähköteollisuudelle:

Alumiinin painevaluprosessi: Vaihe vaiheelta

Alumiini valettu osat ovat erittäin tehokkaita ja monipuolisia osia, jotka valmistetaan alumiinin painevaluprosessilla valamalla alumiinisulaa muottiin. Prosessissa sulaa alumiinia ruiskutetaan teräsmuottiin korkeassa paineessa, jotta yritykset voivat valmistaa korkealaatuisia ja kestäviä osia. Seuraavassa on yksityiskohtainen kuvaus alumiinin painevaluprosessista.

1. Suunnittelu ja valmistus

Muotti on ensimmäinen asia, joka suunnitellaan ja valmistetaan painevaluprosessissa. Muotti valmistetaan hyvälaatuisesta työkaluteräksestä, ja se koostuu kahdesta puolikkaasta, ydinpuoliskosta (jossa on ontelo) ja heittopuoliskosta (joka estää kappaleen heittämisen ulos valun jälkeen). Muotti on suunniteltu siten, että sula alumiini voidaan kaataa onteloon tasaisesti, jotta se saa sulassa tilassa halutun muodon.

Työkalujen kustannukset: Muotin luomisen kustannukset voivat vaihdella $10 000:sta $100 000:een tai enemmänkin, jos osaa ei voida valmistaa puristetuilla osilla.

Käytetyt materiaalit:  H13- tai P20-luokkia käytetään, koska niiden lämmön- ja kulutuskestävyys on erinomainen.

2. Alumiinin sulattaminen

Tämän jälkeen alumiiniseos sulatetaan. Uunissa alumiini kuumennetaan noin 660 °C-700 °C:n (1220 °F-1292 °F) lämpötilaan. Alumiinin sulamispiste on sellainen, että se sulaa ja voidaan siten helposti muovata muotin onteloon.

Alumiiniseokset:  A380, A383 ja A413 ovat yleisiä seoksia niiden juoksevuuden ja lujuuden vuoksi.

Sulamisaika: Sulamisen pitäisi kestää noin 20-30 minuuttia, riippuen käytetystä uunityypistä ja seoksen seoksesta.

3. Sulan alumiinin ruiskutus muottiin

Tämän jälkeen alumiini sulatetaan, ja sula alumiini siirretään kylmä- tai kuumakammion painevalukoneeseen prosessin mukaan. Kylmäkammioprosessissa sula alumiini kauhotaan kammioon ja ruiskutetaan muottiin korkeassa paineessa (1 500 psi - 25 000 psi).

Ruiskutuspaine:  1,500-25,000 psi (103-1,724 bar)

Syklin kesto:  Ruiskutusvaihe kestää 0,1-0,2 sekuntia, joten tuottavuus on taattu.

4. Jäähdytys ja jähmettyminen

Kun alumiini on asetettu muottiin, se alkaa jäähtyä ja jäätyä lähes välittömästi. Tämä ajanjakso on erittäin tärkeä, koska jäähtymisnopeus vaikuttaa valun kiinteyteen ja pinnanlaatuun. Jäähdytysaika voi kestää 5-30 sekuntia kappaleen paksuudesta ja monimutkaisuudesta riippuen.

Jäähdytysnopeus:  Tässä nähdään, että nopeamman jäähdytyksen tapauksessa kappaleen lujuus ja pinnanlaatu paranevat.

Jähmettymisaika:  On myös huomattava, että kun poikkileikkauksen paksuus on paksumpi, jähmettyminen saattaa kestää paljon kauemmin kuin silloin, kun poikkileikkauksen paksuus on ohuempi.

5. Heittäminen ja trimmaus

Kun kappale on jäähtynyt ja jähmettynyt, se poistetaan muotista. Tämä tapahtuu ulosheittojärjestelmän avulla, joka työntää valukappaleen ulos muotista. Lopuksi poistetaan kaikki ylimääräinen materiaali, kuten portit, juoksuputket ja leimahdus.

Ulosheittovoima: Tämän prosessin arvioidaan käyttävän noin 1000-5000 paunan voimaa valmistettavasta osasta riippuen.

Trimmausprosessi: Leikkaustyökaluja tai muita työstötoimintoja käytetään liekkien ja muun ylimääräisen materiaalin poistamiseen.

6. Jälkikäsittely

Viimeinen mahdollisesti tarvittava toimenpide on viimeistely, johon voi sisältyä koneistusta, pintakäsittelyä, joka on tekninen pintakäsittely, kuten anodisointi, jauhe- tai märkämaalaus, ja tietyn valukappaleen laadunvalvontatarkastus.

Koneistus:  Joiltakin osilta voidaan vaatia tiettyä toleranssia, joka voidaan saavuttaa CNC-työstön avulla.

Pintakäsittely: Anodisointi on tunnettu siitä, että se parantaa korroosionkestävyyttä, ja toisaalta jauhemaalaus antaa kiillotetun ja kestävän pinnan.

Alumiinin painevalussa käytettävät seokset

Alumiiniseos ja sinkkiseos ovat yleisiä painevalumateriaaleja, sillä ne määräävät elektroniikkatuotteiden suorituskyvyn, lujuuden ja käyttöiän. Joitakin elektroniikkateollisuudessa käytettyjä materiaaleja ja niiden arvoja ovat seuraavat:

1. Alumiiniseokset (esim. A380, A383, A413).

Lämmönjohtavuus: 205 W/m-K - Erinomainen lämmönsiirtoon komponenteissa, kuten jäähdytyslevyissä ja virtalähteissä.

Sähkönjohtavuus:  35-38 MS/m - Riittävä monille elektroniikkaosille, erityisesti liittimissä ja koteloissa.

Vetolujuus:  345 MPa ( A380) - Tallennettu mekaaninen rasitus varmistaa, että käytetyt osat ovat riittävän vahvoja mekaanisen paineen kestämiseksi.

Tiheys:  2,7 g/cm³ - Kevyt, ihanteellinen kannettaviin laitteisiin.

Sovellukset:  Elektroninen jäähdytysjärjestelmä, kotelo, muuntimet ja jakelukaapit.

2. Sinkkiseokset (esim. Zamak 3, Zamak 5).

Lämmönjohtavuus: 116 W/m-K - Soveltuu matalan ja keskitason lämpöelektroniikkaan.

Sähkönjohtavuus: Vähemmän kuin alumiinin, mutta se on yleensä noin 30% kuparin johtavuus- Sopii käytettäväksi sovelluksissa, jotka eivät vaadi suurta virran virtausta.

Vetolujuus: 230 MPa (Zamak 3) - Tarjoaa hyvän mekaanisen lujuuden pienemmille osille.

Tiheys:  6,5 g/cm³ - Painavampi kuin alumiini, mutta silti suhteellisen kevyt erilaisiin koteloihin.

Sovellukset: Tällaisia alumiinivalettuja osia ovat esimerkiksi televisiokotelot, matkapuhelinten kehykset, pienet elektroniikkalaitteet, esimerkiksi kytkimet, ja kiinnitystelineet.

3. Magnesiumseokset

Lämmönjohtavuus: 156 W/m-K - Alhaisempi kuin alumiini, mutta silti riittävä kevyelle elektroniikalle.

Sähkönjohtavuus: Matala - Ei sovellu suurivirtaisiin sovelluksiin, mutta sopii hyvin kevyisiin koteloihin.

Vetolujuus: 230 MPa (AZ91D) - Riittävä lujuus monille kevyille komponenteille.

Tiheys: 1,8 g/cm³ - Kevyin painevaletuista materiaaleista, mikä mahdollistaa sen kokonaispainon pienentämisen.

Sovellukset:  Kannettavat elektroniikkalaitteet, kannettavat tietokoneet ja kannettavat tietokoneet, matkapuhelimet sekä kevyet rakenneosat ja osakokoonpanot.

4. Kupariseokset (esim. pronssi)

Lämmönjohtavuus: 390 W/m-K - Tämä on erityisen hyödyllinen teholaitteille, joiden on vapautettava lämpöenergiaa valtavia määriä.

Sähkönjohtavuus: 59 MS/m (kuparille) - Erinomainen sähkönjohtavuus, ihanteellinen korkeavirtaisille komponenteille.

Vetolujuus: 450 MPa (pronssi) - Korkea lujuus rasitusta kestäville osille.

Tiheys: 8,9 g/cm³ - Sen tiheys on suurempi kuin alumiinin, mutta se tarjoaa suuren lujuuden ja hyvän sähkönjohtavuuden.

Sovellukset: Tehonjakelujärjestelmät, sähköliittimet, kytkinlaitteet ja kiskot.

5. Lyijyttömät tinaseokset

Sulamispiste: 183 °C (tina-hopeaseoksille) - Sopii paremmin käytettäväksi, kun tarvitaan juottamista.

Sähkönjohtavuus:  Matala - Se soveltuu pikemminkin juotosprosessiin kuin virran kuljettamiseen.

Korroosionkestävyys:  Tälle venttiilimateriaalille on ominaista hyvä suorituskyky matalan ja keskitason syövyttävissä ympäristöissä ja keskitason hopeapitoisuus.

Sovellukset:  Eri komponenttien liittäminen PCBS:ään, pienten vempaimien ja elektroniikkalaitteiden kokoaminen ja mikroelektroniikkalaitteiden kapselointi ovat ilmaisia.

6. Tina-hopeaseokset

Sulamispiste: 217°C - Soveltuu korkean suorituskyvyn juottamiseen.

Sähkönjohtavuus: Matala - Käytetään piirien hitsauksessa sekä elektronisten komponenttien yhdistämisessä.

Lämpöstabiilisuus:  Korkea - Säilyttää vakauden myös suuressa lämpökuormituksessa.

Sovellukset:  Sovellukset, jotka liittyvät juottamiseen erittäin luotettavissa elektronisissa järjestelmissä, elektronisissa laitteissa, jotka vaativat äärimmäistä tarkkuutta lämmönsiirron suhteen.

Kaikki alumiinin painevalusta

Alumiinin painevalu tarjoaa sähköteollisuudelle useita erityispiirteitä, jotka tekevät siitä erityisen sopivan tälle teollisuudenalalle. Näiden arvojen kattamat fysikaaliset, mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet edustavat laajaa valikoimaa fysikaalisia ja mekaanisia sekä fysikaalisia ja sähköisiä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat alumiinin painevalukomponenttien käytön kriittisissä sovelluksissa. Seuraa meitä jaottelemalla kukin niistä.

1. Lämmönjohtavuus: 205 W/m-K

Lämmönjohtavuus on yksi tärkeimmistä arvoista, kun alumiinia valetaan sähköteknisiin sovelluksiin. Lämmönjohtavuus mittaa, kuinka hyvin materiaali johtaa lämpöä. Sähkökomponenteissa, erityisesti tehoelektroniikassa ja moottoreissa, on ratkaisevan tärkeää johtaa lämpöä tehokkaasti pois, jotta voidaan estää ylikuumeneminen ja varmistaa toiminnan luotettavuus.

Alumiinin lämmönjohtavuus:  Sen lämpötila on huomattavasti korkeampi (205 W/m-K) kuin muiden painevalussa käytettävien metallien, kuten teräksen (50 W/m-K) tai kuparin (390 W/m-K).

Hyöty:  Tämän vuoksi alumiinin painevalu sopii erinomaisesti jäähdytyslevyihin, invertterikoteloihin ja vastaavantyyppisiin komponentteihin.

Sovellus: Esimerkiksi alumiinivalettuja jäähdytyslevyjä käytetään LED-ajureiden, muuntajien ja virtalähteiden jäähdyttämiseen tarjoamalla lämpöhallintaa, jolla vältetään suorituskyvyn heikkeneminen tai yksikön vikaantuminen.

2. Sähkönjohtavuus: 35-38 MS/m

Termi sähkönjohtavuus tarkoittaa, että sähköä johtava materiaali päästää helposti sähkövirran läpi (miten). Alumiinin sähkönjohtavuus on vain 62 prosenttia kuparin sähkönjohtavuudesta; useimmille se on kuitenkin käyttökelpoinen vaihtoehto, kun tarvitaan korkeaa sähkönjohtavuutta, mutta kustannus- ja painorajoitukset ovat olemassa.

Alumiinin johtavuus: Tämä on erinomainen useimmissa matalan tai keskivirran sovelluksissa, eli 35-38 MS/m.

Hyöty:  Alumiinivaluja käytetään sähköjärjestelmien liittimissä, liittimissä ja kiskoissa, ja niissä tarvitaan luotettavaa mutta edullista johdinta.

Sovellus: Alumiini on kevyempi ja kustannustehokkaampi korkean suorituskyvyn sähkökomponenteille, kuten aurinkoenergian liittimille, akun liittimille tai virranjakeluyksiköille, ja se on vähemmän johtava, mutta kuparia enemmän.

3. Oksidikerroksen luonnollinen muodostuminen (korroosionkestävyys).

Alumiinin ylivoimainen korroosionkestävyys on yksi sen tärkeimmistä eduista. Alumiini on luonnostaan suojattu suojaavalla oksidikerroksella, joka muodostuu, kun se altistuu ilmalle ja joka suojaa sitä ympäristötekijöiltä, kuten kosteudelta, suolalta ja kemikaaleilta. Tämä luonnollinen ominaisuus on syynä siihen, että alumiinit ovat niin hyviä ehdokkaita ulkokäyttöön ja laitteisiin, jotka altistuvat koville sääolosuhteille.

Hyöty: Lisäksi alumiinin korroosionkestävyys on erityisen tärkeää ulkokoteloissa, aurinkoenergialaitteissa ja sähkökoteloissa, jotka altistuvat sateelle, kosteudelle ja muille syövyttäville olosuhteille.

Sovellus: Alumiinia käytetään painevalettuihin kytkentärasioihin ja ulkokäyttöön tarkoitettuihin ohjausyksiköihin katuvalaistusta tai liikenteenohjausjärjestelmiä varten, jos ne joutuvat jatkuvasti kosketuksiin ympäristön kanssa.

4. Tiheys: 2,7 g/cm³.

Näin ollen materiaalin tiheys vaikuttaa sekä materiaalin painoon että lujuuteen, ja se on massan mitta materiaalin tilavuusyksikköä kohti. Alumiini, jonka tiheys on 2,7 g/cm³, on kevytmetalli. Sen paino on noin kolmasosa teräksen painosta (7,85 g/cm³), joten se on.

Hyöty: Koska alumiini on kevyttä, se pienentää sähköjärjestelmien kokonaispainoa, mikä tarkoittaa, että osia on helpompi käsitellä, kuljettaa ja asentaa. Tämä on erityisen hyödyllistä moottoreissa, akkukoteloissa ja kulutuselektroniikassa.

Sovellus:  Alumiinisia painevalettuja osia käytetään usein sähköajoneuvojen moottoreissa, LVI-järjestelmissä ja kannettavissa sähkölaitteissa tehokkuuden ja helppokäyttöisyyden parantamiseksi.

5. Vetolujuus: 345 MPa (A380 Alloy)

Vetolujuus on materiaalin lujuus kestää veto- tai venytysvoimia. Alumiinivalujen vetolujuus, joka on jopa 345 MPa, erityisesti A380-seosta käytettäessä, tekee niistä sopivia moniin sähköteollisuuden rakenteellisiin ja mekaanisiin sovelluksiin.

Hyöty: Tällaisilla alumiinivalukomponenteilla on riittävä lujuus kattamaan mekaaniset rasitukset, mutta ne ovat silti kevyitä. Sähkömoottoreiden staattorirunkojen, moottorikoteloiden tai päätykansien kaltaisissa osissa on tärkeää sekä lujuus että pieni paino.

Sovellus: Näitä vahvuuksia ovat esimerkiksi tuulettimien siivet, moottorikotelot ja oboottisten koneiden osat, jotka kaikki hyötyvät alumiinin lujuudesta suhteessa painoon.

6. Myötölujuus: 160-170 MPa (A380 Alloy)

Myötölujuus kuvaa sitä, kuinka suuren jännityksen materiaali kestää ennen kuin muodonmuutos on pysyvä. Alumiinivalukappaleiden A380-seoksen myötölujuus on yleensä 160-170 MPa. Se antaa osalle asianmukaisen rakenteellisen eheyden ilman liikaa painoa, jolloin osa säilyttää muotonsa ajan myötä.

Hyöty:  Mekaanisten kuormitusten vuoksi komponenttien, kuten katkaisijakoteloiden, ohjauspaneelien ja akkukoteloiden, on kestettävä tällaiset kuormitukset säilyttäen samalla mittojen vakaus. Tämä antaa alumiinille myötölujuuden, joka estää näiden osien peruuttamattoman muodonmuutoksen.

Sovellus:  Kun on kyse sähkönjakelulaitteista, joiden komponenttien on kestettävä erittäin suuria rasituksia, alumiinin painevalun suuri myötölujuus takaa, että näiden laitteiden komponentit pysyvät ehjinä ja luotettavina.

7. Sulamispiste: 660°C (1220°F).

Alumiinin sulamispiste on suhteellisen alhainen verrattuna muihin metalleihin, kuten kupariin tai teräkseen; se on kuitenkin 660 °C (1220 °F). Tämän ansiosta alumiinia voidaan sulattaa ja muotoilla ainutlaatuisiin muotoihin painevaluprosessissa.

Hyöty:  Lähes yhtä alhainen kuin alumiinin sulamispiste estää sen valamisen ja häviämisen helposti ja nopeasti. Tämä lyhentää tuotantoaikaa, jolloin kustannukset alenevat ja valmistuksen tehokkuus paranee.

Sovellus:  Nämä kulmat soveltuvat moottoreiden, katkaisijoiden ja jäähdytyslevyjen komponenttien valmistukseen, joissa on monimutkainen muotoilu ja monimutkainen geometria, samalla kun tuotantokustannukset pysyvät alhaisina.

8. Kierrätettävyys: 100% ilman ominaisuuksien menetystä.

100%-kierrätettävyys on yksi alumiinin suurimmista eduista. Kierrätettäessä alumiini säilyttää kaikki fyysiset ja mekaaniset ominaisuutensa ilman, että se heikkenee. Se auttaa saavuttamaan kestävämmän valmistusprosessin.

Hyöty: Alumiinin kierrättäminen on 95 prosenttia tehokkaampaa kuin uuden materiaalin tuottaminen ja siten ympäristöystävällistä sähköteollisuudelle.

Sovellus: Kierrätettyä alumiinia käytetään monissa sähkötuotteissa, kuten akkukoteloissa, moottorikoteloissa ja aurinkopaneeleissa, ja näin edistetään kiertotaloutta.

9. Seinämän paksuus: 1,5-4 mm.

Alumiinin painevalu mahdollistaa sellaisten osien valmistuksen, joiden geometria on tarkka ja joiden seinämän paksuus vaihtelee 1,5 mm:stä 4 mm:iin. Näin voidaan suunnitella sekä kevyitä että rakenteellisesti kestäviä komponentteja sähköteknisiin sovelluksiin.

Hyöty: Ohutseinäisyys on alle 1,5 mm, joten voidaan valmistaa erittäin yksityiskohtaisia ja mittatarkkoja sähköosia. Pienet komponentit, kuten liittimet, releet ja sulakerasiat, vaativat sitä.

Sovellus: Ohuemmat seinämät vähentävät myös osan painoa moottorikoteloissa säilyttäen samalla lujuuden ja toimivuuden.

10. Työkalukustannukset vs. tuotannon tehokkuus

Tällä hetkellä, alumiinin painevalu voi olla kallis työkaluehdotus ($10 000-$100 000 monimutkaisuudesta riippuen), mutta säästää pitkällä aikavälillä suuren tuotannon ja mittakaavaetujen ansiosta. Kun muotit on tehty, painevalulla voidaan valmistaa suuria määriä erittäin pienillä yksikkökohtaisilla lisäkustannuksilla.

Hyöty: Sähköalan yrityksillä on suuret tuotantomäärät, jotta ne pystyvät täyttämään maailman sähkökomponenttitarpeen, joka on niin turvallinen ja luotettava, että se voidaan jättää pois tuotteesta.

Sovellus: Tämän ansiosta se on erityisen hyödyllinen korkean kysynnän sähköosien, kuten väyläkiskojen, sähkökeskusten koteloiden ja katkaisijoiden, valmistuksessa.

Taulukko 1: Alumiinin tärkeimmät ominaisuudet sähköteknisissä sovelluksissa

Taulukko 2: Elektroniikkateollisuuden painevalumateriaalit

Sähköteollisuuden sovellukset

1. Kotelot ja koteloinnit

Herkkä elektroniikka on suojattu pölyltä, vedeltä (IP-muotoilu), EMI/RFI-häiriöiltä ja fyysisiltä iskuilta painevaletuissa alumiinikoteloissa.

Esimerkki: Kytkentäkotelot, invertterikotelot ja ulkoyksiköt.

Hyöty: Korroosionkestävyys ja erinomainen lämmönsiirtokyky vaativissa ympäristöissä.

2. Lämmönhallintayksiköt ja jäähdytyslevyt

Virtalähteissä alumiinin korkea lämmönjohtavuus soveltuu hyvin lämmön hallintaan alumiiniratkaisuissa.

Esimerkki: Muuntajat, akkupaketit, katkaisijat, jäähdytyslevyt.

Lämmönjohtavuus:  205 W/m-K verrattuna teräksen 45-60 W/m-K.

3. Moottorin komponentit

Yleisiä painevalettuja sähkömoottorin osia ovat roottorikotelot, staattorikehykset, päätykannet ja tuulettimet.

Etu:  Kevyempi rakenne vähentää energiankulutusta LVI- ja teollisuusjärjestelmissä.

4. Liittimet ja päätelaitteet

Korkean toleranssin ja mittatarkkuuden komponentit.

Vaatimus: ± 0,05 mm tiukka toleranssi sähköisen kosketuksen eheyden saavuttamiseksi.

5. Katkaisijoiden ja kytkinlaitteiden osat

Usein käytetään painevalettuja komponentteja, kuten toimilaitteita, käsivarsia, vipuja ja koteloita, jotta sisäiset komponentit olisivat johdonmukaisempia ja turvallisempia.

Alumiinin painevalun edut sähköjärjestelmissä

Tarkkuus ja toistettavuus

Toleranssit ±0,001":n tarkkuudella mahdollistavat kalliiden komponenttien tasaisen laadun monimutkaisissa muodoissa, jotka tukevat monimutkaisuuden tasoja.

Massatuotanto

Jopa 30 sekunnin sykliaika osaa kohti on mahdollinen miljoonien kappaleiden tuotannossa.

Kevyt lujuus

Kevyitä, kompakteja ja kevyitä koteloita ja laitteita on siten vähemmän.

Korroosionkestävyys

Muodostaa automaattisesti suojaavan oksidikerroksen.

Terminen ja sähköinen suorituskyky

Se tarjoaa hyvän ja nopean lämmönsiirron ja vakaan sähkönjohtavuuden korkean kuormituksen järjestelmissä.

Kustannustehokkuus

Kun työkalut on asennettu, yksikkökohtaiset kustannukset ovat paljon pienemmät kuin koneistuksessa tai taonnassa.

Alumiinin painevalun haasteet

Prosessilla on monia etuja, mutta siihen liittyy joitakin rajoituksia, jotka on otettava huomioon suunnittelussa ja suunnitelmassa.

Alan standardit ja vaatimustenmukaisuus

Tällaisten komponenttien käytössä järjestelmissä on noudatettava sähköstandardeja.

IEC 60529:  Koteloiden suojausasteet (IP-luokitukset).

UL 508 / UL 94:  Ohjauspaneelit ja syttyvyysluokitukset.

Rohs / REACH:  Ympäristö- ja terveysturvallisuuden varmistaminen.

ISO 9001 / IATF 16949:  Laatujärjestelmät teollisuudessa.

Useimmat kohtuuhintaiset alumiinin painevalutoimittajat täyttävät tai ylittävät nämä standardit, ja siksi niiden tuotteita voidaan käyttää sekä kotimaisilla että kansainvälisillä markkinoilla.

Tulevat suuntaukset ja näkymät

Kun maailma siirtyy sähköistymiseen, alumiinimuotilla valamisesta tulee yhä tärkeämpää. Seuraavassa on joitakin kasvutekijöitä:

Sähköajoneuvot (EVS)

Alumiini on kevyttä ja sillä on luontaiset lämpöominaisuudet, jotka soveltuvat parhaiten akkukoteloiden, lämpölevyjen, invertterikoteloiden jne. tarpeisiin.

Uusiutuva energia

Aurinkovaihtosuuntaajien kotelot, tuuliturbiinien liittimet ja energiavarastoyksiköt valmistetaan kaikki alumiinista painevalusta.

Älykkäät verkot ja esineiden internet

Kaikki tämä kuitenkin lisääntyy, kun järjestelmät kytkeytyvät toisiinsa entistä enemmän, ja vaaditaan kompakteja painevalettuja koteloita, joissa on upotettuja antenneja ja EMI-suojaus.

Kestävä kehitys

Nykyään tuotetusta alumiinista on edelleen käytössä yli 75%.

Päätelmä

Sähköteollisuudessa alumiinin painevalusta on tullut tärkeä tytäryhtiö. Ainoastaan hiilikuitu on todistetusti turvallisesti, tehokkaasti ja edullisesti nykyaikaisen elämän voimanlähteenä, sillä se tarjoaa vertaansa vailla olevan yhdistelmän lujuutta, sähkönjohtavuutta, lämpötehoa ja suunnittelun joustavuutta. Alumiinivalun jatkuva osallistuminen on nähtävissä kompakteista ohjauskoteloista aina huipputarkkoihin liittimiin asti. Tämä hyväksi havaittu prosessi on edelleen tuottanut tuloksia niille, jotka työskentelevät sen kanssa, sillä teknologia innovoi sähkötekniikkaa valukappale kerrallaan.

Usein kysytyt kysymykset: 

1. Mitä on alumiinin painevalu?

Alumiinin painevalu on valmistusprosessi, jossa sulaa alumiinia ruiskutetaan muotteihin tarkkojen ja kestävien osien valmistamiseksi.

2. Miksi alumiinia käytetään sähköteknisessä teollisuudessa?

Alumiini on kevyttä, johtavaa, kestävää ja korroosionkestävää ja sopii erinomaisesti käytettäväksi sähkökomponentteina, kuten koteloissa, jäähdytyslevyissä ja liittimissä.

3. Miksi alumiinin painevalusta on hyötyä sähkösovelluksissa?

Koska se tarjoaa suurta tarkkuutta, toistettavuutta, kevyttä lujuutta ja erinomaista lämpö- ja sähkötehoa, se on erittäin kustannustehokas massatuotannossa.

4. Kuinka vaikeaa on valaa alumiinia muotilla?

Joitakin haasteita ovat muun muassa korkeat alkuvaiheen työkalukustannukset, huokoisuusongelmat ja valuseinien paksuusrajoitukset (useimmiten 1,5-4 mm).