Az öntés egy nagy pontosságú fémformázási eljárás, amely az olvadt fémet gyorsan összetett geometriává alakítja. Az öntés során az olvadt fémet, például alumíniumötvözetet nagy sebességgel egy precíziós öntőformába töltik egy öntőgép segítségével. Ezután nagy nyomást alkalmazva rövid idő alatt nagy mennyiségű, nagy pontosságú és kiváló öntési felülettel rendelkező öntvényt állít elő.
Vizsgáljuk meg, hogy mitől olyan értékes néhány, a legelterjedtebben használt nyomásos öntvény ötvözet.
"A legújabb kutatások szerint a járművek, az elektronika és a kommunikáció hőelvezetésére használt nyomásos öntésű (HPDC) alumíniumötvözetek. Mivel a kereslet növekszik, a kutatók az alumíniumötvözetek hővezető képességét vizsgálják."
Forrás: Liu, Yixian és Shengwu Xiong. "A nagynyomású, öntött alumíniumötvözetek hővezető képességének kutatási előrehaladása". Metals, vol. 14, no. 4, Mar. 2024, p. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.
Például az A380 (ADC12) dominál az alumínium öntvények között, amely több mint 901 TP3T-t tesz ki a termelésből. Más ötvözetek egyedi előnyökkel rendelkeznek: Az A360 a legjobb a vékonyfalú alkatrészekhez, míg az AlSi9Cu3 erős és kopásálló a dugattyúkhoz és fogaskerekekhez.
Kiváló minőséget biztosít, amely más öntési módszerekkel, mint például a homoköntéssel és a gravitációs öntéssel nem érhető el, beleértve a nagy méretpontosságot, a jó öntési felületet és a nagyfokú tervezési szabadságot.
Mi az alumínium öntvény?
Alumínium öntvény egy nagy pontosságú gyártási módszer. Ezt más alumíniumötvözetekkel együtt különböző alkatrészek készítésére használják olvasztott fémmel. Ez a folyamat általában a következő lépéseken megy keresztül:
- Formakészítés
- A fém megolvasztása
- Injektálás és megszilárdulás
- Alkatrész-kidobás és befejezés
Népszerű alumínium Die Casting ötvözetek
| Ötvözet | Összetétel | Tulajdonságok | Alkalmazások | Toleranciaszint (tipikus) |
| A380 (ADC10) | 92.5% Al, 7.5% Si | Kiváló önthetőség és folyékonysági ellenállás | * Motorblokkok, sebességváltóházak konzolok Fogyasztási cikkek | ±0.004″ – ±0.008″ |
| A360 | 90-92% Al, 7-8% Si | Jobb folyékonyság és nyomásszilárdság | Vékonyfalú alkatrészek Hidraulikus alkatrészek | ±0.004″ – ±0.010″ |
| A383 (ADC12) | 85-89% Al, 11-13% Si | Jobb korrózióállóság az A380-ashoz képest * Alacsonyabb mechanikai szilárdság az A380-asnál | * Az A380-ashoz hasonló alkalmazások, | ±0.003″ – ±0.008″ |
| AlSi9Cu3 | 85-87% Al, 9-11% Si, 3-4% Cu | * Nagy szilárdság és kopásállóság | * Motoralkatrészek (dugattyúk, hengerfejek) | ±0.002″ – ±0.006″ |
| AlSi10Mg | 89-90% Al, 9-11% Si, 0.3-0.5% Mg | * Javított korrózióállóság | * Tengeri alkalmazások * Élelmiszer-kezelő berendezések | ±0.003″ – ±0.008″ |
| A413.1 | 90-94% Al, 4-6% Si | * Nagy szilárdság és alakíthatóság | * Autóipari alkatrészek * Repülőgépipari alkatrészek * | ±0.002″ – ±0.005″ |
| A356.2 | 91-93% Al, 7-9% Si, 0.2-0.35% Mg | * Jó szilárdság és kopásállóság | * Motoralkatrészek és szivattyúházak | ±0.003″ – ±0.007″ |
Megjegyzés: A toleranciaszintek közvetlenül a kialakítástól, a falvastagságtól és az adott öntvénygyártótól függnek. A legjobb gyakorlat, hogy konzultáljon az öntvénygyártóval.
Alumínium Die Casting ötvözetek | ADC Material
Mechanikai tulajdonságai alumínium öntvények ötvözetei
| Ötvözet | Nyúlás (%) | Szakítószilárdság (MPa) | Folyáshatár (0,2% MPa) | Ütőszilárdság (J) | Nyírószilárdság (MPa) | Keménység (HB) |
| ADC1 | Mérsékelt | 170-210 | 120-150 | Nincs megadva | Nincs megadva | 70-85 |
| ADC3 | Mérsékelt | 240-280 | 180-220 | 2.0-4.0 | Nincs megadva | 80-95 |
| ADC5 | Magas | Nincs megadva | Nincs megadva | Magas | Nincs megadva | Nincs megadva |
| ADC6 | Nincs megadva | Nincs megadva | Nincs megadva | Nincs megadva | Magas | 85-100 |
| ADC10 | Mérsékelt | 260-300 | 200-240 | 2.5-3.5 | Nincs megadva | 90-100 |
| ADC10Z | Mérsékelt | Hasonló az ADC10-hez | Hasonló az ADC10-hez | Valamivel alacsonyabb, mint az ADC10 | Nincs megadva | 85-95 |
| ADC12 | Mérsékelt | 240-280 | 170-210 | 2.0-3.0 | Nincs megadva | 85-95 |
ADC1
A folyáshatár valamivel alacsonyabb, ezért nem alkalmas nagy szilárdságot igénylő alkatrészekhez. Ugyanakkor, mint fentebb említettük, jó önthetősége miatt állítólag jól használható összetett formákhoz és vékony falúakhoz, de ez egy olyan szabványos anyag, amelyet nagyon ritkán használnak.
ADC3
Meglehetősen jó galvanizálási tulajdonságokkal rendelkezik, és jó kopásállósággal és megmunkálhatósággal rendelkezik. Magas hőmérsékleten is kiváló szilárdsági tulajdonságokkal és légzárósággal rendelkezik. A nyomásállóság mellett különösen kiváló szakítószilárdsággal és ütésállósággal is rendelkezik, így hasznos az ilyen szilárdságot igénylő alkalmazásokban.
A korrózióállóság szintén hasonló a ADC1, és a dobhatóság jó, bár nem olyan jó, mint az ADC1. Más hasonló ötvözetek egyenértékűek az A360.0-val.
ADC5
Bár nagyon jó korrózióállósággal rendelkezik, nem jó az önthetősége, ezért nem alkalmas összetett formájú termékekhez. Ami a mechanikai tulajdonságokat illeti, jó nyúlási és ütőérték paraméterekkel rendelkezik, így figyelembe vehető, ha szilárdságra van szükség.
ADC6
Kiváló kopásállóságú és megmunkálhatóságú anyag, és jól polírozható. Az 515,0-nak megfelelő ötvözet.
ADC10
A jó megmunkálhatóság és önthetőség mellett a szilárdság is javul a Cu adalékanyagként történő hozzáadásával. Ez egy jól kiegyensúlyozott alumínium nyomóöntvénytípus, amely kiváló szilárdsággal és jó önthetőséggel rendelkezik.
Gyakran használják, mert kiváló mechanikai tulajdonságokkal és jó nyomásállósággal rendelkező termékeket lehet vele előállítani. Azonban, bár hasonló az egyensúlya, mint a ADC12, nem felel meg a felhasznált mennyiségnek. Mint ötvözet, ez egyenértékű az A380.0-val.
ADC10Z
Bár tulajdonságai hasonlóak a ADC10 mint egy alumínium öntvény, mint például az önthetőség és a mechanikai szilárdság, cinket tartalmaz szennyeződésként, és hajlamos arra, hogy kissé gyengébb legyen az öntési repedésállóság és a korrózióállóság tekintetében.
A Z betűvel jelölt anyagok olyan alumíniumöntvények, amelyek szennyeződésként akár 3% cinket (Zn) is tartalmazhatnak, és a tengerentúli szabványoknak megfelelően készülnek.
ADC12
Az ADC12 egy jól kiegyensúlyozott ötvözettípus, amely magas mechanikai tulajdonságokkal, megmunkálhatósággal és önthetőséggel rendelkezik az alumínium öntéshez. Több mint 90% az alumínium öntvénygyártásból az ADC12, és ennek nagy részét autóalkatrészekhez használják.
Emiatt jó az elterjedtsége, és ár és könnyű beszerzés szempontjából is előnyös anyag. A területek, amelyeken azonban gyenge, közé tartozik a korrózióállóság, az eloxálási tulajdonságok és a kémiai konverziós bevonat tulajdonságai. A galvanizálási tulajdonságai azonban nagyon jók.
Alumínium öntvény gyártási folyamat
Tervezés
Sok mindent előre el kell dönteni. Először is, lehetséges-e a tervezés? A mérések elvégzésétől a falvastagság meghatározásáig, hogy egy darabból vagy részekből készítsük-e el. Ez az előzetes megbeszélés fontos feladat, mivel jelentős hatással van a késztermékre és a szállítási határidőre. CAD segítségével megszilárdulási elemzést végzünk, és elkészítjük az optimális termékformát és öntési tervet.
Formagyártás
A döntések alapján elkezdjük az alumínium öntőforma készítését. Figyelembe vesszük a termék méretét, összetettségét és megmunkálhatóságát, és CNC-gépen, EDM-műszerrel, habgépen és más kapcsolódó manufacutring folyamatokkal, például szerszámpolírozással, rácsozással, szerszámillesztéssel és összeszereléssel gyártjuk.
Tegye az öntőformát az öntőgépbe
Az egyik a szerszámöntő penész teljesen, majd penész próba kell kezdeni, tegye az alumínium szerszámöntő penész a szerszámöntő gépbe, rögzítse mindkét felét a gépbe megfelelően, csatlakoztassa a hűtőcsatornát, az etetési pozíciót, és ellenőrizze az összes részletet az öntési folyamat megkezdése előtt.
Feloldás
Tegyen egy ötvözött ingot (AC4C vagy AC7A) vagy egy azonos anyagú visszatérő anyagot az olvasztókemencébe, és olvassa meg. Az olvadt ötvözetből (olvadt fémből) eltávolítják a szennyeződéseket, például a gázt és az oxidokat. Az olvadási hőmérséklet körülbelül 660 ℃, az öntési hőmérséklet pedig 700 ℃ felett van. Az öntővíz hőmérsékletét a tárgy mérete alapján határozzák meg.
Casting
Az olvadt fémet felhúzzák, öntőformába öntik, és hűtési rendszerrel megszilárdítják. Az öntőformát kinyitják, és a megszilárdult öntvényt a robot és a kidobórendszerek eltávolítják. A termékhez nem szükséges öntőcsúcsok, a hidegkút és a villantócsövek kivágása. a levágott öntőcsúcsok és a hidegkút megolvasztásával és újrafelhasználásával visszahordható anyagként használható.
Befejezés
Elvégzünk egyengetést, polírozást és festést, hogy termékként szállíthatóvá váljon. Szükség esetén egyes tételek további megmunkáláson esnek át a méretpontosság elérése érdekében. Olyan felületkezelést is vállalunk, mint az alumíniumozás, festés és galvanizálás.
Hogyan lehet növelni az alumínium öntvény alkatrész szilárdságát?
Az alumínium öntött alkatrész már rendelkezik bizonyos fokú szilárdsággal. Felületkezeléssel azonban tovább javíthatja azt. Mivel a felületkezelésnek különböző módszerei vannak, az Ön alkatrészigényétől függően válassza ki a megfelelő módszert.
Megjegyzés: A táblázat az ötvözőelemeket emeli ki, a felületkezelést nem.
Fémkezelések és előnyeik
| Fémkezelés | Hatás | Alkalmazások |
| Réz + szilícium (ötvözet) | Növeli az erőt | Repülőgép-alkatrészek |
| Mangán (ötvözött) | Megnövelt szilárdság, rozsdaállóság, könnyebb feldolgozás | Alumínium dobozok |
| Magnézium (ötvözött) | Rozsdaállóság, könnyebb megmunkálás | Hajók, járművek |
| Magnézium + szilícium (ötvözet) | Megnövelt szilárdság, rozsdaállóság | Építészeti nyílászárók |
| Cink (bevonatolás) | Nagymértékben megnövekedett erő | Repülőgép-alkatrészek, vasúti járművek |
Megjegyzések:
- A táblázat kiemeli, hogy a réz + szilícium ötvözetként kerül felhasználásra, nem festett.
- A felsorolt előnyök elérése érdekében a festést jellemzően nem alkalmazzák e fémek kezelésére.
- Az öntött alumínium szilárdsága növelhető a felületi keménység galvanizálással történő növelésével.
- A szerszámöntés nagyobb szilárdságú, mint a homoköntés vagy a szerszámöntés. Más öntési eljárásokkal összehasonlítva a hűtési sebesség gyorsabb és az öntési szerkezet finomabb.
Az alumínium öntvény előnyei
Az alumínium öntvénynek hat fő előnye van.
- Alkalmas tömegtermelésre
- A méretpontosság a legmagasabb
- Az öntési felület a legsimább.
- Vékony falú termékek is gyárthatók.
- A céltól függően különböző tulajdonságokkal rendelkező anyagok közül választhat.
- Az alkalmazástól függően különböző felületkezelések, például galvanizálás, kémiai átalakítás, alumíniumozás és festés lehetséges.
Ezenkívül még a bonyolult és precizitást igénylő termékek is gyárthatók egyetlen folyamat során, amikor a fémet egy formába öntik. Ez nagy termelékenységet eredményez, és lehetővé teszi a termékek nagy mennyiségben, alacsony költséggel történő gyártását.
Az öntés utáni feldolgozásra és kikészítésre azonban szükség van. Más öntvényekkel összehasonlítva a nyomásos öntés nagyobb méretpontosságot biztosít. Mivel a felületet simára készítik, az öntés utáni feldolgozásra nem feltétlenül van szükség.
Alumínium öntvényekért forduljon az ALU Die Castinghoz!
Alu Die Casting az egyik legjobb öntvénygyártó vállalat. Az alumínium mellett más anyagokból is tudunk alkatrészeket biztosítani, mint például cink vákuum öntés és magnézium öntvény. A legmodernebb berendezések beépítésével kiváló minőségű alumíniumöntvény alkatrészeket tudunk szállítani.