Pressofusione di alluminio per l'industria elettrica

da | 27 aprile 2025

Pressofusione di alluminio per l'industria elettrica

La società moderna dipende fortemente dall'industria elettrica, che ne costituisce uno degli elementi essenziali. La crescita dell'industria, sia nei sistemi di potenza industriali che nell'elettronica di consumo, dipende dalle prestazioni, dalla precisione e dall'innovazione. La trasformazione diffusa della produzione di componenti prevede la pressofusione di alluminio come tecnica principale.La pressofusione dell'alluminio è una tecnica di produzione e un fattore tecnologico che consente alle applicazioni elettriche di ricevere componenti leggeri, mantenendo le prestazioni termiche elettriche, la resistenza alla corrosione e la durata nel tempo.

L'articolo analizza in modo approfondito la pressofusione di alluminio per capire come possa aiutare le industrie elettriche, esaminando il processo di implementazione e i metodi di soluzione, insieme ai campi di applicazione e agli standard tecnici.

 

Indice dei contenuti

Che cos'è la pressofusione di alluminio?

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L'operazione di fusione dei metalli nota come pressofusione applica una pressione forzata per iniettare il metallo fuso nelle cavità dello stampo. Gli stampi di produzione, noti come matrici, sono solitamente realizzati in acciaio per utensili temprato per facilitare la produzione accurata di pezzi complessi attraverso la preparazione di grandi volumi.

I metalli preferiti per le applicazioni di pressofusione di alluminio sono la lega di alluminio 380 (A380) e la lega di alluminio 383 (A383) o la lega di alluminio 413, perché dimostrano un'eccellente fluidità, oltre a eccezionali proprietà di resistenza alla corrosione.

Pressione di iniezione: 1.500-25.000 psi (103-1.724 bar)

Tempo di riempimento: Meno di 0,1-0,2 secondi

Temperatura di fusione (alluminio):  660°C (1.220°F)

Tolleranze raggiungibili:  ±0,001″ per pollice (±0,025 mm per 25,4 mm)

L'iniezione rapida, combinata con un sistema di raffreddamento veloce, produce componenti con una precisione dimensionale superiore, insieme a finiture di alto livello che funzionano bene per le applicazioni elettriche.

 

Perché usare l'alluminio nelle applicazioni elettriche?                            

Proprietà dell'alluminio adatte all'industria elettrica:

Proprietà Valore
Densità 2,7 g/cm³ (leggero)
Conduttività termica 205 W/m-K (eccellente dissipazione del calore)
Conducibilità elettrica 35-38 MS/m (62% di rame)
Resistenza alla corrosione Forma naturalmente uno strato di ossido
Resistenza alla trazione (lega A380) Fino a 345 MPa
Resistenza allo snervamento 160-170 MPa
Punto di fusione 660,3°C (1220,5°F)
Riciclabilità 100% senza perdita di proprietà

Processo di pressofusione dell'alluminio: Passo dopo passo

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Alluminio pressofuso sono componenti altamente efficienti e versatili, realizzati con il processo di pressofusione dell'alluminio mediante la colata di metallo fuso in uno stampo. Nel processo, l'alluminio fuso viene iniettato in uno stampo d'acciaio ad alta pressione, in modo che le aziende possano produrre componenti di alta qualità e durevoli. Di seguito viene fornita una descrizione dettagliata del processo di pressofusione dell'alluminio.

1. Progettazione e fabbricazione

Lo stampo è la prima cosa che viene progettata e realizzata nel processo di pressofusione. Lo stampo è realizzato in acciaio per utensili di buona qualità ed è composto da due metà: la metà centrale (con la cavità) e la metà espulsore (per evitare l'espulsione del pezzo dopo la colata). Il design dello stampo è tale che l'alluminio fuso può essere versato uniformemente nella cavità per ottenere la forma desiderata allo stato fuso.

Costo degli utensili: Il costo della creazione dello stampo può variare da $10.000 a $100.000 o più se il pezzo non può essere realizzato con un pezzo stampato.

Materiali utilizzati:  I gradi H13 o P20 sono utilizzati perché hanno un'eccellente resistenza al calore e all'usura.

2. Fusione dell'alluminio

Successivamente, la lega di alluminio viene fusa. Nel forno, l'alluminio viene riscaldato a temperature di circa 660°C-700°C (1220°F-1292°F). Il punto di fusione dell'alluminio è tale da renderlo fuso e quindi facilmente modellabile nella cavità dello stampo.

Leghe di alluminio:  A380, A383 e A413 sono leghe comuni per la loro fluidità e resistenza.

Tempo di fusione: La fusione dovrebbe durare circa 20-30 minuti, a seconda del tipo di forno utilizzato e della lega.

3. Iniezione di alluminio fuso nello stampo

L'alluminio viene quindi fuso e trasferito in una macchina di pressofusione a camera fredda o calda, a seconda del processo. Nel processo a camera fredda, l'alluminio fuso viene versato nella camera e iniettato nello stampo ad alta pressione (da 1.500 psi a 25.000 psi).

Pressione di iniezione:  1.500-25.000 psi (103-1.724 bar)

Tempo di ciclo:  La fase di iniezione avviene in 0,1-0,2 secondi, garantendo così la produttività.

4. Raffreddamento e solidificazione

Una volta inserito nello stampo, l'alluminio inizia a raffreddarsi e a congelarsi quasi istantaneamente. Questo periodo è molto importante perché la velocità di raffreddamento influisce sulla solidità della colata e sulla qualità della finitura superficiale. Il tempo di raffreddamento può variare da 5 a 30 secondi, a seconda dello spessore del pezzo e della sua complessità.

Velocità di raffreddamento:  Si nota che in caso di raffreddamento più rapido, la resistenza e la finitura superficiale del pezzo sono migliori.

Tempo di solidificazione:  Si noti inoltre che quando lo spessore della sezione è maggiore, la solidificazione può richiedere molto più tempo rispetto a quando lo spessore della sezione è minore.

5. Espulsione e rifilatura

Una volta che il pezzo si è raffreddato ed è diventato rigido, viene espulso dallo stampo. Ciò avviene attraverso il sistema di espulsione che spinge la colata fuori dallo stampo. Infine, si rimuove tutto il materiale in eccesso, compresi i cancelli, le guide di scorrimento e la scintilla.

Forza di espulsione: Si stima che questo processo utilizzi una forza compresa tra 1000 e 5000 libbre, a seconda del pezzo da fabbricare.

Processo di rifilatura: Per rimuovere le fiamme e il materiale in eccesso si utilizzano utensili da taglio o altre operazioni di lavorazione.

6. Post-elaborazione

L'ultima operazione che può essere richiesta è la finitura, che può comportare la lavorazione, il trattamento superficiale, che è una finitura superficiale tecnica come l'anodizzazione, la verniciatura a polvere o a umido e il controllo di qualità sulla colata specifica.

Lavorazione:  Ad alcuni pezzi può essere richiesta una tolleranza specifica, che può essere ottenuta con la lavorazione CNC.

Finitura superficiale: L'anodizzazione è nota per aumentare la capacità di corrosione e, da un lato, mentre la verniciatura a polvere conferisce una superficie lucida e resistente, dall'altro.

 

Leghe utilizzate nella pressofusione di alluminio

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La lega di alluminio e la lega di zinco sono materiali comuni per la pressofusione, in quanto determinano le prestazioni, la resistenza e la durata dei prodotti elettronici. Alcuni dei materiali utilizzati nell'industria elettronica, con i relativi valori, sono i seguenti:

 

1. Leghe di alluminio (ad es. A380, A383, A413)

Conduttività termica: 205 W/m-K - Eccellente per la dissipazione del calore in componenti come dissipatori e alimentatori.

Conducibilità elettrica:  35-38 MS/m - Sufficiente per molte parti elettroniche, soprattutto nei connettori e nelle custodie.

Resistenza alla trazione:  345 MPa ( A380) - Le sollecitazioni meccaniche registrate assicurano che le parti utilizzate siano sufficientemente resistenti da consentire la pressione meccanica.

Densità:  2,7 g/cm³ - Leggero, ideale per i dispositivi portatili.

Applicazioni:  Sistema di raffreddamento elettronico, alloggiamento, convertitori e armadi di distribuzione.

2. Leghe di zinco (ad esempio, Zamak 3, Zamak 5)

Conduttività termica: 116 W/m-K - Adatto per elettronica a basso e medio calore.

Conducibilità elettrica: Meno di quella dell'alluminio, ma di solito è pari a circa 30% della conduttività del rame - Adatto per applicazioni che non richiedono un flusso di corrente elevato.

Resistenza alla trazione: 230 MPa (Zamak 3) - Offre una buona resistenza meccanica per i pezzi più piccoli.

Densità:  6,5 g/cm³ - Più pesante dell'alluminio, ma ancora relativamente leggero per vari involucri.

Applicazioni: Un esempio di parti in alluminio fuso sono gli alloggiamenti dei televisori, le cornici dei telefoni cellulari, i piccoli oggetti elettronici, ad esempio gli interruttori, e le staffe di montaggio.

3. Leghe di magnesio

Conduttività termica: 156 W/m-K - inferiore a quello dell'alluminio, ma comunque sufficiente per l'elettronica leggera.

Conducibilità elettrica: Basso - Non è adatto per applicazioni ad alta corrente, ma è ottimo per alloggiamenti leggeri.

Resistenza alla trazione: 230 MPa (AZ91D) - Resistenza adeguata per molti componenti leggeri.

Densità: 1,8 g/cm³ - Il più leggero dei materiali pressofusi, che consente di ridurre il peso complessivo.

Applicazioni:  Dispositivi elettronici portatili, computer portatili e laptop, telefoni cellulari e componenti e sottogruppi strutturali leggeri.

4. Leghe di rame (es. bronzo)

Conduttività termica: 390 W/m-K - È particolarmente utile per i dispositivi di potenza che devono rilasciare energia termica in grandi quantità.

Conducibilità elettrica: 59 MS/m (per il rame) - Conducibilità elettrica superiore, ideale per componenti ad alta corrente.

Resistenza alla trazione: 450 MPa (bronzo) - Elevata resistenza per parti resistenti alle sollecitazioni.

Densità: 8,9 g/cm³ - La sua densità è superiore a quella dell'alluminio, ma offre grande resistenza ed elevata conducibilità elettrica.

Applicazioni: Sistemi di distribuzione di energia, connettori elettrici, quadri elettrici e sbarre collettrici.

5. Leghe di stagno senza piombo

Punto di fusione: 183°C (per leghe stagno-argento) - È più adatto per la saldatura.

Conducibilità elettrica:  Basso - È adatto al processo di saldatura piuttosto che al trasporto di corrente.

Resistenza alla corrosione:  Questo materiale per valvole ha la caratteristica di avere buone prestazioni in atmosfere poco e mediamente corrosive e un medio contenuto di argento.

Applicazioni:  Il collegamento di diversi componenti su PCBS, l'assemblaggio di piccoli gadget e dispositivi elettronici e l'incapsulamento di dispositivi microelettronici sono gratuiti.

6. Leghe stagno-argento

Punto di fusione: 217°C - Adatto per saldature ad alte prestazioni.

Conducibilità elettrica: Basso - Utilizzato nella saldatura dei circuiti e nell'unione dei componenti elettronici.

Stabilità termica:  Alto - Mantiene la stabilità anche in presenza di forti sollecitazioni termiche.

Applicazioni:  Applicazioni associate alla saldatura in sistemi elettronici ad alta affidabilità, dispositivi elettronici che richiedono un'estrema precisione in termini di trasferimento di calore.

 

Tutto sulla pressofusione di alluminio

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Sono diversi i valori distintivi che la pressofusione di alluminio offre all'industria elettrica e che la rendono particolarmente adatta a questo settore. Le proprietà fisiche, meccaniche ed elettriche comprese in questi valori rappresentano un ampio spettro di proprietà fisiche e meccaniche e fisiche ed elettriche che consentono l'uso di componenti in alluminio pressofuso in applicazioni critiche. Seguiteci con la descrizione di ciascuna di esse.

1. Conducibilità termica: 205 W/m-K

La conducibilità termica è uno dei valori più importanti quando si parla di pressofusione di alluminio per applicazioni elettriche. La conducibilità termica misura la capacità di un materiale di condurre il calore. Nei componenti elettrici, in particolare nell'elettronica di potenza e nei motori, è fondamentale dissipare il calore in modo efficiente per evitare il surriscaldamento e garantire l'affidabilità del funzionamento.

Conducibilità termica dell'alluminio:  Ha un valore significativamente più alto di 205 W/m-K rispetto ad altri metalli utilizzati nella pressofusione, come l'acciaio (50 W/m-K) o il rame (390 W/m-K).

Benefici:  Per i dissipatori di calore, gli alloggiamenti degli inverter e altri tipi di componenti simili, la pressofusione di alluminio è l'ideale.

Applicazione: Ad esempio, i dissipatori di calore in alluminio pressofuso sono utilizzati per raffreddare i driver LED, i trasformatori e gli alimentatori, garantendo una gestione termica che evita il degrado delle prestazioni o il guasto dell'unità.

2. Conducibilità elettrica: 35-38 MS/m

Il termine conduttività elettrica indica (come) la facilità con cui un materiale conduttivo elettrico si lascia attraversare da una corrente elettrica. La conducibilità elettrica dell'alluminio è solo il 62% di quella del rame; tuttavia, per molti è una valida alternativa quando è necessaria un'elevata conducibilità, ma esistono limitazioni di costo e di peso.

Conducibilità dell'alluminio: È eccellente per la maggior parte delle applicazioni a corrente medio-bassa, vale a dire 35-38 MS/m.

Benefici:  Le pressofusioni di alluminio sono utilizzate per connettori, terminali e sbarre collettrici nei sistemi elettrici e necessitano di un conduttore affidabile, ma poco costoso.

Applicazione: L'alluminio è più leggero e più conveniente per i componenti elettrici ad alte prestazioni, come i connettori per l'energia solare, i terminali delle batterie o le unità di distribuzione dell'energia, ed è meno conduttivo, ma più del rame.

3. La formazione naturale di uno strato di ossido (resistenza alla corrosione).

La superiore resistenza alla corrosione dell'alluminio è uno dei suoi principali vantaggi. L'alluminio è naturalmente protetto da uno strato di ossido protettivo che si forma quando viene esposto all'aria e che lo preserva da fattori ambientali come umidità, sale e sostanze chimiche. Il motivo per cui è un ottimo candidato per le applicazioni all'esterno e per i dispositivi esposti alle intemperie è proprio questa proprietà naturale.

Benefici: Inoltre, la resistenza alla corrosione dell'alluminio è particolarmente importante per le custodie da esterno, le apparecchiature solari e le scatole elettriche soggette a pioggia, umidità e altre condizioni corrosive.

Applicazione: In caso di costante contatto con l'ambiente, l'alluminio viene utilizzato per la pressofusione di scatole di derivazione e unità di controllo esterne per l'illuminazione stradale o i sistemi di gestione del traffico.

4. Densità: 2,7 g/cm³

Pertanto, la densità di un materiale influisce sia sul peso che sulla resistenza del materiale stesso ed è una misura della massa per unità di volume del materiale. L'alluminio, con una densità di 2,7 g/cm³, è un metallo leggero. Il suo peso è circa un terzo di quello dell'acciaio (7,85 g/cm³), quindi è un metallo leggero.

Benefici: Grazie alla sua leggerezza, l'alluminio riduce il peso dei sistemi elettrici nel loro complesso, rendendo i componenti più facili da maneggiare, trasportare e installare. Ciò è particolarmente utile nei motori, nelle batterie e nell'elettronica di consumo.

Applicazione:  I componenti in alluminio pressofuso sono spesso utilizzati nei motori dei veicoli elettrici (EV), nei sistemi HVAC e nelle apparecchiature elettriche portatili per migliorare l'efficienza e la facilità d'uso.

5. Resistenza alla trazione: 345 MPa (lega A380)

La resistenza alla trazione è la capacità di un materiale di resistere a forze di trazione o di allungamento. La resistenza alla trazione, fino a 345 MPa, dei getti in alluminio pressofuso, soprattutto con l'uso della lega A380, li rende adatti a molte applicazioni strutturali e meccaniche nell'industria elettrica.

Benefici: Questi componenti in alluminio pressofuso hanno una resistenza sufficiente a coprire le sollecitazioni meccaniche, pur rimanendo leggeri. Nel caso di parti come i telai degli statori, gli alloggiamenti dei motori o le coperture terminali dei motori elettrici, è importante avere sia la resistenza che il peso ridotto.

Applicazione: Questi punti di forza includono pale di ventilatori, involucri di motori e parti di macchinari obotici, tutti elementi che possono beneficiare della forza dell'alluminio in rapporto al peso.

6. Resistenza allo snervamento: 160-170 MPa (lega A380)

Il limite di snervamento indica la quantità di sollecitazioni che il materiale può sopportare prima che la deformazione sia permanente. Il limite di snervamento della lega A380 per le parti in alluminio pressofuso è solitamente compreso tra 160 e 170 MPa. Questo valore conferisce al pezzo la giusta integrità strutturale, senza un peso eccessivo, consentendo al pezzo di mantenere la sua forma nel tempo.

Benefici:  I carichi meccanici fanno sì che componenti come gli alloggiamenti degli interruttori, i pannelli di controllo e gli alloggiamenti delle batterie debbano essere in grado di sopportare tali carichi mantenendo la stabilità dimensionale. L'alluminio ha quindi una resistenza allo snervamento che impedisce a questi componenti di deformarsi in modo irreversibile.

Applicazione:  Per le apparecchiature di distribuzione di energia in cui i componenti devono sopportare sollecitazioni molto elevate, l'elevata resistenza allo snervamento della pressofusione di alluminio garantisce che i componenti di queste apparecchiature rimangano intatti e affidabili.

7. Punto di fusione: 660°C (1220°F)

Il punto di fusione dell'alluminio è relativamente basso rispetto ad altri metalli come il rame o l'acciaio, ma è di 660°C (1220°F). Ciò consente all'alluminio di essere fuso e formato in forme uniche nel processo di pressofusione.

Benefici:  Quasi quanto il punto di fusione dell'alluminio impedisce che esso venga fuso e perso facilmente e rapidamente. Ciò riduce i tempi di produzione, con conseguente riduzione dei costi e migliore efficienza produttiva.

Applicazione:  Questi angoli sono adatti alla produzione di componenti per motori, interruttori e dissipatori di calore con design intricati e geometrie complesse, mantenendo bassi i costi di produzione.

8. Riciclabilità: 100% senza perdita di proprietà

La riciclabilità di 100% è uno dei maggiori vantaggi nel mondo dell'alluminio. Quando viene riciclato, l'alluminio mantiene tutte le sue proprietà fisiche e meccaniche senza degradarsi. Ciò contribuisce a realizzare un processo di produzione più sostenibile.

Benefici: Il riciclo dell'alluminio è più efficiente del 95% rispetto alla produzione di nuovo materiale ed è quindi ecologico per l'industria elettrica.

Applicazione: L'alluminio riciclato viene utilizzato in molti prodotti elettrici, come le custodie delle batterie, gli alloggiamenti dei motori e i pannelli solari, per contribuire a un'economia circolare.

9. Spessore della parete: 1,5-4 mm

La pressofusione di alluminio consente di produrre pezzi con geometrie precise e con spessori di parete da 1,5 mm a 4 mm. Ciò consente di progettare componenti leggeri e strutturalmente robusti per applicazioni specifiche nel settore elettrico.

Benefici: Grazie a una capacità di ridurre le pareti a meno di 1,5 mm, è possibile produrre componenti elettrici con un'elevata precisione dimensionale e di dettaglio. È necessario per componenti di piccole dimensioni come connettori, relè e scatole di fusibili.

Applicazione: Le pareti più sottili riducono anche il peso del pezzo negli alloggiamenti dei motori, pur mantenendo resistenza e funzionalità.

10. Costo degli utensili vs. efficienza di produzione

Al momento, pressofusione di alluminio può essere una proposta costosa per gli stampi (da $10.000 a $100.000 a seconda della complessità), ma si risparmia nel lungo periodo grazie all'alta produzione e alle economie di scala. Dopo la realizzazione degli stampi, la pressofusione consente di costruire grandi volumi con un costo aggiuntivo per unità molto basso.

Benefici: Le aziende elettriche hanno la capacità di produrre grandi volumi per soddisfare il fabbisogno mondiale di componenti elettrici da cui è sufficientemente sicuro e affidabile per poterlo lasciare fuori dal prodotto.

Applicazione: Ciò lo rende particolarmente utile per la produzione di componenti elettrici molto richiesti, come sbarre, quadri elettrici e interruttori.

 

Tabella 1: Proprietà chiave dell'alluminio nelle applicazioni elettriche

Proprietà Valore Importanza nelle applicazioni elettriche
Densità 2,7 g/cm³ Leggero, per facilitare la gestione dei componenti e ridurre il peso complessivo del sistema.
Conduttività termica 205 W/m-K Eccellente dissipazione del calore, ideale per applicazioni come dissipatori di calore, trasformatori e alimentatori.
Conducibilità elettrica 35-38 MS/m Adatto a molti componenti elettronici, tra cui connettori, terminali e sbarre collettrici.
Resistenza alla corrosione Forma uno strato di ossido naturale Migliora la durata dei componenti, soprattutto in ambienti esterni o difficili.
Resistenza alla trazione (lega A380) Fino a 345 MPa Assicura che i pezzi possano resistere alle sollecitazioni meccaniche senza rompersi.
Resistenza allo snervamento (lega A380) 160-170 MPa Garantisce l'integrità strutturale senza deformazioni permanenti.
Punto di fusione 660°C (1220°F) Consente di fondere facilmente pezzi complessi, riducendo i tempi e i costi di produzione.
Riciclabilità 100% senza perdita di proprietà Rispettoso dell'ambiente e conveniente grazie al risparmio energetico nel riciclaggio.
Spessore della parete 1,5-4 mm Consente di ottenere componenti precisi e leggeri con un'eccellente integrità strutturale.

Tabella 2: Materiali per la pressofusione per l'industria elettronica

Materiale Conduttività termica Conducibilità elettrica Resistenza alla trazione Densità Applicazioni
Leghe di alluminio (ad esempio, A380, A383, A413) 205 W/m-K 35-38 MS/m 345 MPa 2,7 g/cm³ Dissipatori di calore, involucri, driver LED e scatole di distribuzione dell'alimentazione
Leghe di zinco (ad esempio, Zamak 3, Zamak 5) 116 W/m-K ~30% di conduttività del rame 230 MPa 6,5 g/cm³ Alloggiamenti per TV, telai per telefoni cellulari e piccoli componenti elettronici
Leghe di magnesio 156 W/m-K Basso 230 MPa 1,8 g/cm³ Smartphone, laptop e componenti leggeri
Leghe di rame (ad es. bronzo) 390 W/m-K 59 MS/m 450 MPa 8,9 g/cm³ Distribuzione dell'energia, connettori elettrici, quadri elettrici
Leghe di stagno senza piombo N/D Basso N/D N/D Saldatura, imballaggio microelettronico
Leghe stagno-argento N/D Basso N/D N/D Saldatura ad alta affidabilità in elettronica

Applicazioni nell'industria elettrica

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1. Involucri e alloggiamenti

I componenti elettronici sensibili sono protetti da polvere, acqua (design IP), interferenze EMI/RFI e urti fisici in custodie di alluminio pressofuso.

Esempio: Scatole di giunzione, alloggiamenti degli inverter e unità di controllo esterne.

Benefici: Resistenza alla corrosione ed eccellente dissipazione termica in ambienti difficili.

2. Unità di gestione termica e dissipatori di calore

Per quanto riguarda gli alimentatori, l'elevata conducibilità termica dell'alluminio si presta bene alla gestione del calore nelle soluzioni in alluminio.

Esempio: Trasformatori, pacchi batteria, interruttori, dissipatori di calore.

Conduttività termica:  205 W/m-K contro i 45-60 W/m-K dell'acciaio.

3. Componenti del motore

I tipi più comuni di parti di motori elettrici in pressofusione sono quelli che consistono nell'alloggiamento del rotore, nei telai dello statore, nelle coperture terminali e nelle ventole.

Vantaggio:  La struttura più leggera riduce il consumo di energia nei sistemi HVAC e industriali.

4. Connettori e morsettiere

Componenti di precisione ad alta tolleranza e stabilità dimensionale.

Requisiti: Tolleranza di ± 0,05 mm per ottenere l'integrità del contatto elettrico.

5. Interruttori automatici e parti di quadri elettrici

Spesso si utilizzano componenti pressofusi come attuatori, bracci, leve e custodie per fornire componenti interni più coerenti e sicuri.

Vantaggi della pressofusione di alluminio negli impianti elettrici

Precisione e ripetibilità

Tolleranze fino a ±0,001" garantiscono una qualità costante di componenti costosi in forme intricate per supportare i livelli di complessità.

Produzione di massa

Un tempo di ciclo di soli 30 secondi per pezzo è possibile per la produzione di milioni di unità.

Resistenza alla leggerezza

Si riducono così gli involucri e i dispositivi leggeri e compatti.

Resistenza alla corrosione

Forma automaticamente uno strato di ossido protettivo.

Prestazioni termiche ed elettriche

Offre una buona e rapida dissipazione del calore e una conducibilità elettrica stabile nei sistemi ad alto carico.

Efficienza dei costi

Quando l'utensileria viene messa a punto, il costo unitario è molto inferiore a quello della lavorazione o della forgiatura.

Sfide nella pressofusione di alluminio

Il processo ha molti vantaggi, ma presenta alcune limitazioni che devono essere considerate nella progettazione e nel piano.

Sfida Dettagli
Costo iniziale degli utensili Gli stampi possono costare $10,000-$100,00,0, a seconda della complessità e delle dimensioni.
Problemi di porosità Il gas intrappolato può causare porosità, influenzando le proprietà meccaniche ed elettriche.
Conduttività rispetto al rame L'alluminio è conduttore solo ~60% come il rame, il che lo rende inadatto per i cablaggi ad alto carico.
Limitazioni dello spessore dei pezzi Lo spessore della parete è tipicamente limitato a 1,5-4 mm; pareti più sottili richiedono tecniche avanzate.

Standard e conformità del settore

Per l'utilizzo di questi componenti nei sistemi è necessario rispettare gli standard elettrici.

IEC 60529:  Gradi di protezione (gradi IP) per le custodie.

UL 508 / UL 94:  Per i pannelli di controllo e le classificazioni di infiammabilità.

Rohs / REACH:  Garantire la sicurezza ambientale e sanitaria.

ISO 9001 / IATF 16949:  Sistemi di qualità nella produzione.

La maggior parte dei fornitori di pressofusione di alluminio a prezzi accessibili soddisfa o supera questi standard e quindi i loro prodotti possono essere utilizzati sia nei mercati nazionali che internazionali.

Tendenze e prospettive future

Con il passaggio del mondo all'elettrificazione, la fusione con stampi in alluminio diventa sempre più importante. Ecco alcuni fattori di crescita:

Veicoli elettrici (SVE)

L'alluminio è leggero e possiede proprietà termiche intrinseche che si adattano al meglio alle esigenze di involucri per batterie, piastre termiche, alloggiamenti per inverter, ecc.

Energia rinnovabile

Le custodie degli inverter solari, i connettori delle turbine eoliche e le unità di accumulo dell'energia sono tutte realizzate in pressofusione di alluminio.

Griglie intelligenti e IoT

Tutto questo, tuttavia, sta aumentando con l'aumentare delle connessioni tra i sistemi e la richiesta di involucri pressofusi compatti con antenne incorporate e schermatura EMI.

Sostenibilità

Oggi, oltre 75% di alluminio prodotto sono ancora in uso.

Conclusione

Nell'industria elettrica, la pressofusione di alluminio è diventata una filiale essenziale. Solo la fibra di carbonio è in grado di alimentare la vita moderna in modo sicuro, efficiente e conveniente, grazie a una combinazione impareggiabile di resistenza, conduttività, prestazioni termiche e flessibilità di progettazione. Il continuo coinvolgimento della pressofusione di alluminio è visibile dagli alloggiamenti di controllo compatti fino ai connettori di alta precisione. Questo processo collaudato nel tempo ha continuato a dare risultati a coloro che lo utilizzano, poiché la tecnologia continua a innovare il design elettrico, un getto alla volta.

Domande frequenti: 

1. Che cos'è la pressofusione di alluminio?

La pressofusione di alluminio è un processo di produzione in cui l'alluminio fuso viene iniettato negli stampi per produrre pezzi precisi e durevoli.

2. Perché l'alluminio viene utilizzato nell'industria elettrica?

L'alluminio è leggero, conduttivo, durevole e resistente alla corrosione ed è perfetto per l'uso come componente elettrico, come involucri, dissipatori di calore e connettori.

3. Perché la pressofusione di alluminio è utile nelle applicazioni elettriche?

Poiché è in grado di offrire elevata precisione, ripetibilità, leggerezza e ottime prestazioni termiche ed elettriche, è molto conveniente per la produzione di massa.

4. Quanto è difficile fondere l'alluminio con uno stampo?

Alcune delle sfide comprendono gli elevati costi iniziali di attrezzaggio, i problemi di porosità e le limitazioni di spessore delle pareti di colata (per lo più 1,5-4 mm).

 

 

 

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