Aluminium er et lettvektsmateriale. Det gir utmerket korrosjonsbestandighet. På grunn av dette er det et fokusert valg på tvers av ulike bransjer. Den kommer med et bredt utvalg av legeringskvaliteter. Hver aluminiumsstøpelegering indikerer forskjellige attributter. Det varierer fra funksjonaliteten deres.
Det er avgjørende å velge riktig materiale. Det forenkler produksjonsprosessen. I tillegg sørger det for å oppnå det ettertraktede produksjonsresultatet.
I denne artikkelen kan du lese mer om deres egenskaper, påvirkningsfaktorer og bruksområder. Det er det viktigste aspektet når du skal velge riktig materiale.
Figur 7 Kaldstrømningsseksjon med plettering og støping
Vanlige legeringer av støpemateriale i aluminium
Valg av materiale har nemlig direkte innvirkning på produksjonsprosessene eller sluttproduktene. Derfor er det nødvendig å velge dem med omhu, samtidig som man veier de ulike egenskapene mot hverandre.
Hver aluminiumslegering gir visse egenskaper. Det kan være utsatt for spesifikke produkter eller noe mindre utsatt for andre.
Finn ut hvordan følgende legeringer fordeler seg. De brukes ofte i høytrykksstøping.
- A380 Aluminiumslegering
- A356 aluminiumslegering
- A383 Aluminiumslegering
- A413 Aluminiumslegering
- A360 aluminiumslegering
- Legering 43
- B390-legering
A380 Aluminiumslegering
En 380 aluminiumslegering er materialet. Det brukes primært i flere bransjer. Den inneholder utmerkede korrosjonsbestandighetskvaliteter. Dette materialet brukes spesielt til å lage intrikate deler med tøff geomatikk.
Den har høy mekanisk styrke og gode strekkegenskaper. Denne legeringen er perfekt for å produsere langvarige applikasjoner. Som er utsatt for tøffe miljøer.
Styrken gjør at det ikke slites ut raskt. Dessuten kan produsentene enkelt bearbeide, sveise eller reparere dette materialet sammenlignet med andre.
Fordeler
- Gir utmerket korrosjonsbestandighet, spesielt for utendørs bruk, som taktekking og kledning.
- Holdbarheten er effektiv nok til å tåle ekstreme driftstemperaturer.
- Det kan brukes til lette produkter for å forbedre funksjonaliteten.
- A380-legeringens flytbarhet bidrar til å produsere komplekse former og tynnere vegger.
- Det gir effektiv maskinbearbeiding.
Ulemper
- Dyrt og vanskelig å resirkulere
- Har lavere smeltepunkt og egner seg ikke for produkter med tung last.
- Det fører ofte til varmsprengning og porøsitet.
A356 aluminiumslegering
Aluminiumslegering 356 er optimal for bruk i romfarts- og industrisektoren. Med god strekkfasthet gir den en god kombinasjon av komponenter.
I tillegg har den utmerket korrosjonsbestandighet og gode støpeegenskaper. Det gjør det til et egnet valg for å skape holdbare produkter.
Dette materialet er lett tilgjengelig. Det er det foretrukne materialet når det gjelder ytelse og vektreduksjon.
Fordeler
- Den har høy styrke. Det er egnet for bruksområder med tung belastning.
- Legering A356 har gode sveiseegenskaper.
- Det gir utmerket elastisitet uten tap av styrke.
- Den høye holdbarheten og styrken gjør det mulig å oppnå slitestyrke.
- Den gir utmerket flyt for støping.
Ulemper
- Dette materialet er dyrt og gir en mørkere nyanse av aluminium under anodisering.
- Den elektriske ledningsevnen reduseres ved bruk av naturlig aldring på varmeegenskaper.
A383 Aluminiumslegering
383 aluminium er en imponerende kvalitet. Den brukes spesielt til å lage komplekse deler med presisjonsformer. Produsenten kan fylle formene med en A380. Det er litt bedre enn A380.
Legeringen er en god varmeleder og gir utmerket styrke ved høye temperaturer. Denne legeringen sprekker ikke i utfordrende miljøer. Forbrukerne synes imidlertid at den er kostbar og mindre holdbar enn A380 og A356.
Fordeler
- Dette er et lett materiale.
- Det gir høyere korrosjonsbestandighet.
- A383-legeringen har høyere oksidasjonsmotstand.
- Den er egnet for kompliserte støpeprosjekter.
- Dette materialet er rimelig og enkelt å støpe.
Ulemper
- Det er mindre holdbart enn 380-legeringene av aluminium.
- Det fører noen ganger til sprøhet med rask avkjøling og sprekkdannelser.
- Denne legeringen gir begrenset ytelse ved høye temperaturer.
A413 Aluminiumslegering
A413-legeringen er foretrukket på grunn av sin høye tetthet. Denne legeringen kan brukes til blant annet hydrauliske komponenter. Den gir et effektivt lekkasjebeskyttende skjold til alle produkter.
Dette materialet gir også god korrosjonsbestandighet for applikasjonen. Det innebærer varmespredning. Det reagerer sterkt på støpeparametere.
A413-legeringen gir utmerket bearbeidbarhet og et utmerket forhold mellom styrke og vekt. Derfor velger støperiene dem til sine prosjekter. Som trenger høy styrke.
Fordeler
- Denne legeringen kan motstå høyt trykk uten bruddtap og bøying.
- Den har et høyt styrke/vekt-forhold.
- A413 gir motstand mot varm sprekkdannelse.
- Dette er det beste materialet for støping av komplekse geometriske former.
- Det gir overlegen flyt samt balansert varmeledning og varmeaspekter.
Ulemper
- Den er kostbar sammenlignet med A383-legeringen.
- Dette materialet beholder ikke renheten.
- Den har lavere strekkfasthet enn andre.
A360 aluminiumslegering
Aluminiumslegeringen A360 skiller seg fra andre materialer ved sin utmerkede duktilitet, styrke og korrosjonsbestandighet. Den er effektiv til å produsere deler med fantastisk flyt og trykktetthet. Det tiltrekker seg mange die-casters.
Den har overlegen trykktetthet sammenlignet med aluminiumslegeringen A380. I tillegg viser de stor flyt under støping. Det gjør støpeprosessen enklere. På grunn av dette kan støpere produsere deler med detaljerte former.
Fordeler
- Det gir rett til støpeprosesser med høy presisjon.
- Denne legeringen har utmerket duktilitet og korrosjonsbestandige egenskaper.
- Det gir dimensjonsstabilitet.
- Produsenter kan bruke denne legeringen der det kreves høy mekanisk styrke ved høye temperaturer.
- I tillegg er den maskinbearbeidbar og slitesterk for bil- og flyindustrien.
Ulemper
- Det er dyrere enn stål.
- Det krever overflatebehandling og riper lett.
- Denne legeringen er ikke lett å støpe.
- Den lyser ikke rødt før den når oppvarmingstemperaturen.
Legering 43
Legering 43 er ikke lett tilgjengelig. På grunn av sin moderate korrosjonsbestandighet er det ikke vanlig å bruke dette materialet i produksjon. Det gir imidlertid høy fleksibilitet og er egnet for produksjon av marine produkter.
Fordeler
- Sørg for fleksibilitet.
- Gir god styrke
- Det er kostnadseffektivt og lett tilgjengelig.
Ulemper
- Det er vanskelig å bearbeide
- Dette materialet kan være sprøtt, noe som kan føre til sprekkdannelser.
- Det gir begrenset korrosjonsbestandighet.
B390-legering
Hvis du skal produsere produkter med høy bæreevne, må du velge B390-legering. Dette materialet er å foretrekke for å lage stempler, pumper og bremsesystemer. Det krever slitestyrke.
Det fører imidlertid til vanskeligheter under maskinering og aggressivitet på pressstøpte verktøy.
Fordeler
- Den har lavere smeltepunkt enn andre.
- Gir duktilitet og stive egenskaper.
- Den har en bemerkelsesverdig ledningsevne.
- Denne legeringen har høye resirkuleringsegenskaper med støpefluiditetsegenskaper.
Ulemper
- Det er vanskeligere å anodisere
- Gir lavere duktilitet
- Mindre korrosjonsbestandige og mekaniske egenskaper
- Det krever sikre håndteringsprosedyrer.
- Det kan føre til slitasje på formhulrommet og smelteovnene under høye varmetemperaturer.
Legeringsegenskaper som påvirker utgangsresultatet
Du må kjenne til legeringenes ulike egenskaper og utfordringer. Det vil hjelpe deg med å finne det materialet du trenger til prosjektene dine.
I tillegg kan feil materialvalg skape feil i sluttproduktene. For eksempel lekkasje, uhensiktsmessige former eller mindre funksjonalitet.
Følgende er en vanlig egenskap ved aluminiumslegeringer. Det kan påvirke produksjonen.
- Forholdet mellom styrke og vekt
- Motstandsdyktighet mot korrosjon
- Termisk konduktivitet
- Bearbeidbarhet
Forholdet mellom styrke og vekt
The different alloys of aluminum are essential in every sector as they provide an excellent strength-to-weight ratio. Aluminum alloy’s lightweight feature can enhance the functionality of applications and reduce their fuel consumption. This consideration is effective for producing particular applications where weight is a concern.
Motstandsdyktighet mot korrosjon
Aluminiumslegeringer er svært godt egnet til å motstå korrosjon. Materialet produserer beskyttende oksidlag på overflaten. Det bidrar til å redusere rust og nedbrytning i tøffe situasjoner.
Flere bruksområder, spesielt i bygninger, husholdninger og bilindustrien, innebærer eksponering for fuktighet. Derfor kan produsentene sikre lang levetid for disse delene. Til dette kan de velge legeringer med utmerkede korrosjonsbestandighetsegenskaper. For eksempel 380 eller 356.
Termisk konduktivitet
Aluminiumslegeringer gir uunnværlig varmeledningsevne. Det er fordelaktig for å produsere delene og samtidig håndtere varmen uten å risikere styrken. Velg det materialet som gir god varmeledningsevne for prosjektene dine. For eksempel i høytemperaturapplikasjoner som kjøleribber og motorsystemer.
Bearbeidbarhet
Ulike aluminiumlegeringer fungerer ulikt når de utsettes for pressstøpeprosesser eller til og med boring. Noen av dem vil være vanskelige å bearbeide, mens andre vil gjøre arbeidet ditt feilfritt. Så velg den legeringen som lett bøyer seg i formen for å skape intrikate former.
Legeringsegenskaper som påvirker støpeprosessen
Materialet du foretrekker til støpingen, kan også påvirke prosessen på flere måter. Det kan skape problemer under produksjonen.
- Hot Cracking
- Lodding av matriser
Hot Cracking
Varm sprekkdannelse i støpeprosessen refererer også til loddesprekker. Det er en typisk defekt for aluminiumslegeringer. Det kan resultere i indre eller overflatenivå tårer. Legeringene som tilskrives termisk indusert indre stress, forårsaker ofte feil. Disse materialene er mer utsatt for varm sprekkdannelse enn andre. Legeringer med høyere duktilitet, som 360, bidrar imidlertid til å redusere varmsprengning.
Lodding av matriser
Formlodding er en annen feil som oppstår under støpeprosessen. Legeringene fester seg til formens vegg og forstyrrer utstøpingsprosessen. Det skader støpegods og matriser alvorlig. Så se etter en legering som inneholder anti-loddefunksjoner.
Faktorer som påvirker valg av legering for pressstøping
Den perfekte produksjonsprosessen begynner når du velger materiale og vurderer materialets særegne egenskaper. Noen bruksområder er gjenstand for konstant fleksibilitet. Derfor bør du vurdere følgende aspekter før du velger legering:
- Mekaniske og fysiske egenskaper
- Flytende
- Beskyttelse mot korrosjon
- Kostnadseffektivitet og produksjon
Mekaniske og fysiske egenskaper
Ta hensyn til materialets mekaniske og fysiske egenskaper. Det innebærer styrke, hardhet, duktilitet osv. Disse egenskapene definerer legeringens bearbeidbarhet under belastning.
Flytende
Høy flytbarhet er nødvendig for bruksområder der presisjon er avgjørende. Det er et annet avgjørende aspekt. Den valgte legeringen må flyte godt inn i formen. Slik at den kan fylle komplekse former uten defekter. Dette aspektet er utsatt for å produsere deler med detaljerte former og intrikate design.
Beskyttelse mot korrosjon
Aluminiumslegeringer med utmerket korrosjonsbestandighet vil ha lengre levetid. Det reduserer reparasjons- og vedlikeholdskostnadene.
Kostnadseffektivitet og produksjon
Metallkostnadene har stor innvirkning på produksjonsprosessen og det totale budsjettet. Dette er de praktiske hensynene. På samme måte påvirker effektive produksjonsprosesser de totale produksjonskostnadene. Det kan også omfatte syklustid og avskrapningsrater.
Omfattende sammenligning av aluminiumslegeringer for trykkstøping
Her er en omfattende sammenligning av aluminiumslegeringer. Det vil gi et klart bilde av forskjellene i deres egenskaper.
| Eiendom | A380 Alloy | A356-legering | A383 Legering | A413-legering | A360-legering | Legering 43 | B390-legering |
| Tetthet (g/cm³) | 2.71 | 2.68 | 2.74 | 2.66 | 2.63 | 2.80 | 2.80 |
| Smelteområde (°C) | 540-595 | 555-615 | 516-582 | 573-613 | 557-596 | 525-595 | 510-595 |
| Elektrisk ledningsevne (% IACS) | 27 | 36 | 23 | 35 | 30 | 21 | 22 |
| Varmeledningsevne (W/m-K) | 96.2 | 110 | 96.2 | 117 | 113 | 92 | 109 |
| Ytterste strekkfasthet (MPa) | 320 | 250 | 310 | 320 | 320 | 300 | 390 |
| Strekkfasthet (MPa) | 160 | 175 | 150 | 160 | 170 | 140 | 250 |
| Hardhet (BHN) | 80 | 65 | 75 | 75 | 75 | 70 | 90 |
| Utmattingsstyrke (MPa) | 140 | 95 | 145 | 95 | 120 | 120 | 125 |
| Skjærfasthet (MPa) | 190 | 150 | 190 | 180 | 180 | 185 | 210 |
| Forlengelse (%) | 3.5 | 7.0 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.0 | 1.0 |
Bruksområder for aluminiumslegeringer i pressstøping
Aluminiumbaserte materialer brukes i utstrakt grad i en rekke bransjer. De lette og høyfaste materialene er fordelaktige for kritiske deler. De gir både styrke og drivstoffeffektivitet i strukturelle anvendelser. Her er noen få bruksområder for disse legeringene. Det er nevnt i tabellen nedenfor:
| Legering | Viktige egenskaper | Bruksområder | Industrier |
| A380 Alloy | Gode mekaniske egenskaper, trykktetthet | Motorblokker, girhus, girkasser | Bilindustrien |
| A360-legering | Høy korrosjonsbestandighet, trykktetthet | Strukturelle komponenter, foringsrør, motordeksler | Biler, industrielt utstyr |
| A356-legering | Overlegen fleksibilitet, styrke-til-vekt-forhold | Chassis, hjul, konstruksjonsdeler | Bilindustrien, industrimaskiner |
| A383 Legering | Dimensjonsstabilitet, støpbarhet | Elektroniske kapslinger, hus, kontakter | Elektronikk, forbruksvarer |
| A413-legering | Høy varmeledningsevne, trykktetthet | Kjøleribber, hydrauliske komponenter, motordeksler | Elektronikk, bilindustri |
| Legering 43 | God korrosjonsbestandighet, moderat styrke | Utendørsutstyr, konstruksjonsdeler, forbrukerelektronikk | Industrielt utstyr, forbruksvarer |
| B390-legering | Utmerket slitestyrke, lav elastisitet | Motordeler med høy ytelse, transmisjonskomponenter, kjøleribber | Bilindustri, elektronikk, industrielt utstyr |
Konklusjon
Aluminiumslegeringer har et bredt spekter av bruksområder i mange ulike bransjer. De har særegne egenskaper. Hver av dem er avgjørende for å oppfylle spesifikasjonene til de nødvendige delene. Materialbestemmelsen er i stor grad basert på egenskapene deres. Derfor kan en dypere forståelse av dem hjelpe trykkstøperier av aluminium. Den veileder dem i det videre arbeidet med anskaffelse av materiale.