La pressofusione di alluminio A356 garantisce una resistenza alla trazione di circa 220-320 MPa e una resistenza allo snervamento di 160-180 MPa. Questa caratteristica rende l'alluminio A356 una buona scelta per la pressofusione. Queste leghe di alluminio sono composte da Al, silicio e altre tracce. Si può facilmente trattare termicamente per migliorare le proprietà meccaniche utilizzando il metodo di rinvenimento T6.
In questo articolo, imparerete le basi dell'alluminio A356 nei settori automobilistico e aerospaziale. Inoltre, capirete la composizione dell'alluminio A356, i vantaggi, il processo di fusione e il trattamento termico.
Cos'è l'alluminio A356 e la sua composizione
Lega di alluminio A356 è utilizzato principalmente per produrre parti integrali. Diminuisce il peso senza compromettere la resistenza. Questa lega possiede un'incredibile resistenza alla corrosione, fluidità, un impressionante rapporto forza-peso e notevoli caratteristiche.
La sua microstruttura è integrata da numerose divisioni. Si tratta di dendriti di alluminio, silicio eutettico e particelle intermetalliche contenenti ferro con la fase di equilibrio Mg2Si.
In genere, viene mantenuta la composizione della lega di alluminio A356:
- 05% alluminio
- 7% (Si) silicio
- 35% (Mg) magnesio
- 2% (Cu)rame
- 2% (Fe) ferro
- 1% (Zn) zinco
- 1% (Mn) manganese
Norme e specifiche per l'alluminio A356
Gli standard specifici e i prerequisiti delle applicazioni sono fattori cruciali nella fusione di leghe di alluminio. L'American Society of Testing and Materials (ASTM) ha sviluppato questi standard e specifiche. Questo fattore è importante per migliorare la sicurezza e la qualità dei progetti. Questo viene prodotto in base alle preferenze dell'industria e dei consumatori.
Norme ASTM B618 per la pressofusione di alluminio A356
Di conseguenza, la norma ASTM B618 è considerata lo standard e la specifica della lega di alluminio 356 per la colata. Viene impiegata per applicazioni generiche. Si tratta della composizione chimica dei getti. I fonditori adottano pratiche chimiche o spettrochimiche per specificare lo standard dei prodotti.
Standard SAE AMS-A-21180 per la pressofusione di alluminio A356
Il criterio SAE AMS-A-21180 per la colata di alluminio A356 è la specifica. Riguarda la resistenza superiore della colata di alluminio. Copre i seguenti attributi necessari per i settori militare, aerospaziale e della difesa:
- Dissoluzione di 6 leghe
- Quattro classi di ispezione
- Quattro gradi di qualità radiografica
- Sei classi di proprietà meccaniche
Proprietà dell'alluminio A356
Comprendere le principali proprietà meccaniche e fisiche della lega di alluminio A356 sia in condizioni di fusione (F) che di trattamento termico T6:
| Proprietà meccaniche | ||
| Proprietà | As-Cast (A356-F) | T6 trattato termicamente |
| Resistenza alla trazione | 160 MPa | 260 MPa |
| Resistenza allo snervamento | 95 MPa | 228 MPa |
| Allungamento | 10.7% | 6-10% |
| Durezza (Brinell) | 55 HB | 70 HB |
| Densità | 2,68 g/cm³ | 2,68 g/cm³ |
| Proprietà fisiche | |
| Proprietà | Valore |
| Densità | 2,68 g/cm³ |
| Punto di fusione | 570 - 580°C |
| Conduttività termica | 151 - 159 W/m-K |
| Coefficiente di espansione lineare | 21.5 - 23.5 × 10-⁶ /°C |
| Capacità termica specifica | 963 J/kg-°C |
| Conducibilità elettrica | 33 - 36 % IACS |
Alluminio A356 per il settore automobilistico e aerospaziale
La lega di alluminio A356 e le particelle sagomate ad alta integrità hanno attirato l'attenzione dell'industria automobilistica e aerospaziale. Ciò è dovuto alla crescente domanda di riduzione del peso dei veicoli. Inoltre, viene impiegata in una serie di sviluppi per arricchire l'efficacia del carburante e gli intenti di controllo delle emissioni. Scoprite le seguenti proprietà fondamentali dell'alluminio A356 per il settore automobilistico e aerospaziale:
- Elevato rapporto resistenza/peso
- Eccellente colabilità e fluidità
- Resistenza alla corrosione e durata nel tempo
- Buona saldabilità
Elevato rapporto resistenza/peso
L'assortimento di caratteristiche di leggerezza e l'ottimo rapporto resistenza-densità rendono la lega A356 adatta ai settori aerospaziale e automobilistico.
La densità della lega di Al A356 è di circa 2,68 g/cm3. È inferiore a quella di altri metalli, come l'acciaio.
Inoltre, l'induzione del magnesio con l'A356 aumenta la resistenza alla trazione e allo snervamento dopo il condizionamento termico T6.
Eccellente colabilità e fluidità
La lega di alluminio 356 presenta eccellenti caratteristiche di colabilità e fluidità. Il suo basso punto di fusione e la sua fluidità facilitano il riempimento della cavità dello stampo. Ciò riduce la possibilità di ritiro.
In particolare, è preferibile per la produzione di pezzi di forma complessa nelle imprese aerospaziali e automobilistiche.
Inoltre, la colabilità della variante A356 consente agli stampatori di produrre prodotti con finiture di qualità.
Resistenza alla corrosione e durata nel tempo
L'eccezionale resistenza alla corrosione e la durevolezza della lega A356 ne spiegano le capacità. Questa lega è in grado di persistere in circostanze difficili e di impedire che il particolato provochi la ruggine. Per questo motivo viene sfruttata a meraviglia nei settori aerospaziale e navale, dove le applicazioni sono esposte ad atmosfere esterne.
Buona saldabilità
L'induzione della lega A356 con contenuto di silicio riduce al minimo il difetto di criccatura a caldo durante la saldatura. Questa lega presenta una buona saldabilità. Ciò consente ai metalmeccanici di generare parti integrali con forme delicate e capacità funzionali. È preferibile per le applicazioni aerospaziali e automobilistiche, dove il prodotto richiede un'elevata integrità della saldatura.
Vantaggi della fusione di alluminio A356
Vantaggi per il settore automobilistico
La fusione della lega 356 consente di produrre componenti automobilistici di geometrie complesse con prestazioni funzionali. Le loro caratteristiche di leggerezza favoriscono l'efficienza dei consumi dei veicoli, oggi molto richiesta. Alcune delle applicazioni più comuni dell'industria automobilistica realizzate con la pressofusione di A356 sono:
- Blocchi motore
- Teste dei cilindri
- Ruote
- Parti delle sospensioni
Blocchi motore
L'utilizzo della fusione A356 nei blocchi motore riduce i fattori di peso indesiderati. Consente una maggiore efficacia del carburante e offre un'interessante combinazione di dissipazione del calore e temperature di esercizio più basse. Ciò è necessario affinché il motore funzioni a lungo.
Teste dei cilindri
La pressofusione di A356 previene la possibilità di ruggine sui cilindri. Offre un'eccellente colabilità per evitare difetti di ritiro. Questo ha portato alla creazione di teste di cilindri di qualità e di forme complesse.
Ruote
Le ruote sono la parte più evidente del veicolo. Sfidano ambienti difficili e strade instabili. L'alluminio A356 protegge la struttura delle ruote dalla ruggine e garantisce prestazioni più durature e affidabili.
Parti delle sospensioni
La fusione della lega A356 presenta notevoli qualità di fatica per i componenti delle sospensioni. Che subiscono sollecitazioni continue. Ciò contribuisce a migliorare l'integrità e la longevità delle applicazioni.
Vantaggi per il settore aerospaziale
L'industria aerospaziale ha valutato costantemente nuove tecnologie e innovazioni. Migliora continuamente l'affidabilità e la funzionalità dei materiali e dei componenti impiegati, compreso il sistema di sicurezza.
In particolare, la leva dell'alluminio A356 è fondamentale. È stato utilizzato per una serie di applicazioni nel settore aerospaziale. Ciò ha contribuito alla realizzazione efficiente e alla sicurezza degli aerei. Di seguito sono riportate alcune parti aerospaziali fabbricate con l'A356:
- Strutture aeronautiche
- Parti del veicolo spaziale
- Interni di aeromobili
- Ruote
Strutture aeronautiche
Lega di alluminio A356 pressofuso viene sfruttato per rafforzare l'integrità strutturale degli elementi aeronautici. Le sue caratteristiche di leggerezza e resistenza lo rendono superiore per la fabbricazione di cedimenti strutturali. Si tratta di componenti di ali e fusoliere, carrelli di atterraggio e parti di motori.
Parti del veicolo spaziale
Il materiale A356 è un elemento degno di nota per la costruzione di veicoli spaziali e applicazioni satellitari. È in grado di resistere ai rigori del contesto spaziale.
Interni di aeromobili
Grazie alle caratteristiche di leggerezza e resistenza alla corrosione, l'A356 viene utilizzato per assemblare telai di sedili, pareti di cabine e componenti non strutturali.
Carrello e ruote di atterraggio
Vehicle and aircraft applications’ wheels and landing gear require tremendous strength and wearability to withstand harsh temperatures. Aluminum alloy die casting provides pivotal strength and thermal stability.
Metodi di fusione per l'alluminio A356
I produttori devono scegliere i metodi preferiti. Valutare le caratteristiche della lega in base alle esigenze di produzione. In particolare, esistono tre tecniche principali per la fusione della lega di alluminio A356:
- Fusione in stampo permanente per alluminio A356
- Calco in gesso per progetti complessi
- Colata a iniezione per componenti di precisione
Fusione in stampo permanente per alluminio A356
L'approccio alla colata in stampo permanente è chiamato anche colata in stampo a gravità. In questa fase, la lega A356 viene fusa alla temperatura richiesta. Quindi, il materiale fuso viene fatto fluire nello stampo riutilizzabile in acciaio o ferro. Dopo la purificazione, il metallo viene lasciato raffreddare o solidificare. Lo stampo viene liberato per lasciare il pezzo metallico prodotto.
Vantaggi:
- Forniscono eccellenti proprietà meccaniche
- Economicamente vantaggioso
- Stampi riutilizzabili
- Solidificazione rapida
- Produrre pezzi complessi con una finitura di qualità.
- Consente la creazione di una struttura a grani
- Offrono una resistenza eccezionale rispetto alla colata in sabbia.
Calco in gesso per progetti complessi
La fase iniziale della colata in gesso consiste nello sviluppo del modello. Utilizzare gomma o metallo per formare il modello intorno alle linee di divisione. Quindi, si versa l'impasto di gesso in modo uniforme intorno al modello, limitando lo spessore della parete a circa 1,5 mm.
Successivamente, estrarre il modello e procedere con la cottura del gesso. Fondere la lega A356 per iniettarla nel gesso cotto. Solidificare il liquido e sbloccare lo stampo in gesso per lasciare il pezzo fabbricato.
Vantaggi:
- Adatto alla creazione di getti a parete sottile per la progettazione di pezzi complicati
- Creare prodotti con dettagli raffinati
- Produrre tolleranze strette
- Permette una flessibilità e un riempimento omogeneo
- Economicamente vantaggioso
Colata a iniezione per componenti di precisione
Iniziare a formare i modelli di cera separatamente tramite uno stampo per iniezione di metallo. Assemblarli per formare il sistema di erogazione del metallo del gate o del runner. Immergere il modello di cera assemblato nell'impasto ceramico e lasciarlo asciugare. Quindi, inizierà il processo di fusione dei componenti in alluminio A356. Versare la lega liquida nel modello e lasciarla solidificare.
Vantaggi:
- Produrre componenti con precisione
- Ridurre al minimo gli sprechi di materiale
- Riduzione della necessità di lavorazioni successive
- Garantire l'accuratezza dimensionale
- Produrre parti complesse
Processi di trattamento termico per migliorare le proprietà dell'alluminio A356
L'operazione di trattamento termico delle leghe di alluminio A356 ne affina le diverse proprietà. Comprende la resistenza, la durezza, la formabilità, la resilienza, ecc. Valutate i fattori cruciali mentre scegliete gli esperti per i trattamenti termici.
Utilizzate i moderni materiali per il trattamento termico per aiutarvi a stabilire le temperature corrette. In questa sede, citiamo alcune delle pratiche di trattamento termico più comuni per la lega A356.
- Trattamento termico T5 per una maggiore durezza
- Trattamento termico T6 per la massima resistenza
Trattamento termico T5 per una maggiore durezza
Il processo di trattamento termico T5 è la tecnica più semplice per migliorare le proprietà della lega. La lega fusa viene spremuta immediatamente e lasciata asciugare a una temperatura media. In altre parole, l'aumento della durezza a una scala di durezza Webster di 8-12 è raffreddato ad aria.
Trattamento termico T6 per la massima resistenza
Il processo di trattamento termico T6 prevede il trattamento termico in soluzione, la tempra in acqua e l'invecchiamento per migliorare la resistenza alla trazione e la duttilità della lega da colata A356.
Durante la valutazione termica T6, la lega di alluminio A356 fusa viene spremuta e raffreddata con acqua. Questa strategia richiede circa quindici ore ed è nota per arricchire la resistenza massima della lega fino a una scala di durezza Webster di 12-15.
Conclusione:
L'uso massiccio della lega di alluminio A356 dei getti eleva gli standard di sicurezza dei sistemi aerospaziali e automobilistici. Questo materiale offre molteplici caratteristiche. Ne sono un esempio la resistenza alla corrosione, la durata, l'elevato rapporto forza-peso, la duttilità e la leggerezza. Ciò soddisfa le diverse esigenze operative di numerosi settori tecnologici.
La pesatura di questa lega è sempre stata vantaggiosa per gli imprenditori, che hanno creato pezzi con un'elevata efficienza del carburante, leggeri e con prestazioni migliorate. Inoltre, è possibile migliorare la durezza o la resistenza di questo materiale implementando diversi processi termici che includono T5 e T6.