Współczesne społeczeństwo w dużym stopniu zależy od przemysłu elektrycznego, który funkcjonuje jako jeden z jego podstawowych elementów. Rozwój przemysłu zarówno w zakresie przemysłowych systemów zasilania, jak i elektroniki użytkowej zależy od wydajności, precyzji i innowacyjności. Powszechna transformacja produkcji komponentów obejmuje odlewanie ciśnieniowe aluminium jako główną technikę.Odlewanie ciśnieniowe aluminium funkcjonuje zarówno jako technika produkcji, jak i czynnik technologiczny, który umożliwia aplikacjom elektrycznym otrzymywanie lekkich komponentów przy jednoczesnym zachowaniu wydajności cieplnej elektrycznej, wraz z odpornością na korozję i wydłużoną trwałością.

Artykuł dogłębnie analizuje odlewanie ciśnieniowe aluminium, aby zrozumieć, w jaki sposób pomaga ono przemysłowi elektrycznemu, badając proces jego wdrażania i metody rozwiązań, wraz z obszarami zastosowań i standardami technicznymi.

Czym jest odlewanie ciśnieniowe aluminium?

Operacja odlewania metali znana jako odlewanie ciśnieniowe polega na zastosowaniu silnego nacisku w celu wtryśnięcia stopionego metalu do wnęk formy. Formy produkcyjne znane jako matryce są zwykle tworzone z hartowanej stali narzędziowej, aby ułatwić dokładną produkcję złożonych elementów poprzez przygotowanie dużych ilości.

Preferowanymi metalami do odlewania ciśnieniowego aluminium są stop aluminium 380 (A380), a także stop aluminium 383 (A383) lub stop aluminium 413, ponieważ wykazują one doskonałą płynność wraz z wyjątkową wytrzymałością i odpornością na korozję.

Ciśnienie wtrysku: 1 500-25 000 psi (103-1 724 barów)

Czas napełniania: Mniej niż 0,1-0,2 sekundy

Temperatura odlewania (aluminium):  660°C (1220°F)

Osiągalne tolerancje:  ±0,001″ na cal (±0,025 mm na 25,4 mm)

Szybki wtrysk w połączeniu z szybkim systemem chłodzenia pozwala uzyskać komponenty o doskonałej precyzji wymiarowej, wraz z najwyższej jakości wykończeniem, które dobrze sprawdza się w zastosowaniach elektrycznych.

Dlaczego warto używać aluminium w zastosowaniach elektrycznych?                            

Właściwości aluminium są odpowiednie dla przemysłu elektrycznego:

Proces odlewania ciśnieniowego aluminium: Krok po kroku

Odlew aluminiowy to wysoce wydajne i wszechstronne części, które są wytwarzane w procesie odlewania ciśnieniowego aluminium poprzez odlewanie stopionego aluminium w formie. W procesie tym stopione aluminium jest wtryskiwane do stalowej formy pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu firmy mogą wytwarzać wysokiej jakości, trwałe komponenty. Poniżej znajduje się szczegółowy opis procesu odlewania ciśnieniowego aluminium.

1. Projektowanie i produkcja

Matryca jest pierwszą rzeczą zaprojektowaną i wykonaną w procesie odlewania ciśnieniowego. Matryca wykonana jest z dobrej jakości stali narzędziowej i składa się z dwóch połówek, rdzeniowej (z wgłębieniem) i wyrzutnikowej (zapobiegającej wyrzuceniu części po odlaniu). Konstrukcja matrycy jest taka, że stopione aluminium można równomiernie wlać do wnęki, aby uzyskać pożądany kształt w stanie stopionym.

Koszt oprzyrządowania: Koszt stworzenia matrycy może wahać się od $10,000 do $100,000 lub więcej, jeśli część nie może być wykonana z części tłoczonej.

Użyte materiały:  Gatunki H13 lub P20 są używane, ponieważ są doskonałe pod względem odporności na ciepło i zużycie.

2. Topienie aluminium

Następnie stop aluminium jest topiony. W piecu aluminium jest podgrzewane do temperatury około 660°C-700°C (1220°F-1292°F). Temperatura topnienia aluminium jest taka, że staje się ono stopione, a zatem można je łatwo formować we wnęce matrycy.

Stopy aluminium:  A380, A383 i A413 to popularne stopy ze względu na ich płynność i wytrzymałość.

Czas topnienia: Stopienie powinno zająć około 20-30 minut, w zależności od rodzaju użytego pieca i stopu stopu.

3. Wtrysk stopionego aluminium do matrycy

Aluminium jest następnie topione, a stopione aluminium jest następnie przenoszone do zimno- lub gorącokomorowej maszyny odlewniczej w zależności od procesu. W procesie zimnokomorowym stopione aluminium jest przelewane do komory i wtryskiwane do matrycy pod wysokim ciśnieniem (od 1500 psi do 25 000 psi).

Ciśnienie wtrysku:  1 500-25 000 psi (103-1 724 bar)

Czas cyklu:  Etap wtrysku trwa 0,1-0,2 sekundy, co zapewnia wysoką wydajność.

4. Chłodzenie i krzepnięcie

Po umieszczeniu aluminium w matrycy, zaczyna ono niemal natychmiast stygnąć i zastygać. Okres ten jest bardzo ważny, ponieważ szybkość chłodzenia wpływa na solidność odlewu i jakość wykończenia powierzchni. Czas chłodzenia może trwać od 5 do 30 sekund, w zależności od grubości części i jej złożoności.

Szybkość chłodzenia:  Widać tutaj, że w przypadku szybszego chłodzenia występuje lepsza wytrzymałość i wykończenie powierzchni części.

Czas krzepnięcia:  Należy również zauważyć, że gdy grubość przekroju jest większa, zestalenie może trwać znacznie dłużej niż w przypadku, gdy grubość przekroju jest mniejsza.

5. Wyrzucanie i przycinanie

Gdy część ostygnie i stanie się sztywna, jest wyrzucana z matrycy. Odbywa się to za pomocą systemu wyrzutnika, który wypycha odlew z matrycy. Na koniec usuwany jest nadmiar materiału, w tym wlewki, prowadnice i wypływka.

Siła wyrzutu: Szacuje się, że proces ten wymaga siły od 1000 do 5000 funtów, w zależności od wytwarzanej części.

Proces przycinania: Narzędzia tnące lub inne operacje obróbki są wykorzystywane do usuwania płomieni, a także innych dodatkowych materiałów.

6. Przetwarzanie końcowe

Ostatnią operacją, która może być wymagana, jest wykończenie, które może obejmować obróbkę skrawaniem, obróbkę powierzchni, która jest technicznym wykończeniem powierzchni, takim jak anodowanie, malowanie proszkowe lub na mokro oraz kontrolę jakości konkretnego odlewu.

Obróbka skrawaniem:  Niektóre części mogą wymagać określonej tolerancji, którą można osiągnąć za pomocą obróbki CNC.

Wykończenie powierzchni: Anodowanie jest znane ze zwiększania odporności na korozję, a z drugiej strony malowanie proszkowe zapewnia wypolerowaną i wytrzymałą powierzchnię.

Stopy stosowane w odlewach aluminiowych

Stop aluminium i stop cynku są powszechnie stosowanymi materiałami odlewniczymi, ponieważ decydują o wydajności, wytrzymałości i żywotności produktów elektronicznych. Niektóre z materiałów stosowanych w przemyśle elektronicznym, wraz z ich wartościami, są następujące:

1. Stopy aluminium (np. A380, A383, A413)

Przewodność cieplna: 205 W/m-K - doskonałe odprowadzanie ciepła z komponentów takich jak radiatory i zasilacze.

Przewodność elektryczna:  35-38 MS/m - wystarczająca dla wielu części elektronicznych, zwłaszcza w złączach i obudowach.

Wytrzymałość na rozciąganie:  345 MPa (A380) - zarejestrowane naprężenie mechaniczne zapewnia, że użyte części są wystarczająco mocne, aby wytrzymać nacisk mechaniczny.

Gęstość:  2,7 g/cm³ - Lekki, idealny do urządzeń przenośnych.

Zastosowania:  Elektroniczny system chłodzenia, obudowa, konwertery i szafy dystrybucyjne.

2. Stopy cynku (np. Zamak 3, Zamak 5)

Przewodność cieplna: 116 W/m-K - Odpowiedni do elektroniki o niskiej i średniej temperaturze.

Przewodność elektryczna: Mniejsza niż w przypadku aluminium, ale zwykle wynosi około 30% przewodności miedzi - Nadaje się do stosowania w aplikacjach, które nie wymagają dużego przepływu prądu.

Wytrzymałość na rozciąganie: 230 MPa (Zamak 3) - oferuje dobrą wytrzymałość mechaniczną dla mniejszych części.

Gęstość:  6,5 g/cm³ - Cięższy niż aluminium, ale nadal stosunkowo lekki dla różnych obudów.

Zastosowania: Takimi przykładami odlewanych części aluminiowych są obudowy telewizorów, ramy telefonów komórkowych, małe elementy elektroniczne, na przykład przełączniki i wsporniki montażowe.

3. Stopy magnezu

Przewodność cieplna: 156 W/m-K - niższa niż w przypadku aluminium, ale nadal wystarczająca dla lekkiej elektroniki.

Przewodność elektryczna: Niski - Nie nadaje się do zastosowań wysokoprądowych, ale dobrze sprawdza się w lekkich obudowach.

Wytrzymałość na rozciąganie: 230 MPa (AZ91D) - Odpowiednia wytrzymałość dla wielu lekkich komponentów.

Gęstość: 1,8 g/cm³ - Najlżejszy z odlewanych ciśnieniowo materiałów, co pozwala na zmniejszenie jego całkowitej wagi.

Zastosowania:  Przenośne urządzenia elektroniczne, przenośne komputery i laptopy, telefony komórkowe oraz lekkie elementy i podzespoły konstrukcyjne.

4. Stopy miedzi (np. brąz)

Przewodność cieplna: 390 W/m-K - Jest to szczególnie przydatne w przypadku urządzeń zasilających, które powinny uwalniać energię cieplną w dużych ilościach.

Przewodność elektryczna: 59 MS/m (dla miedzi) - doskonała przewodność elektryczna, idealna dla komponentów wysokoprądowych.

Wytrzymałość na rozciąganie: 450 MPa (brąz) - Wysoka wytrzymałość dla części odpornych na naprężenia.

Gęstość: 8,9 g/cm³ - jego gęstość jest wyższa niż aluminium, ale oferuje dużą wytrzymałość i wysoką przewodność elektryczną.

Zastosowania: Systemy dystrybucji energii, złącza elektryczne, rozdzielnice i szyny zbiorcze.

5. Bezołowiowe stopy cyny

Temperatura topnienia: 183°C (dla stopów cyna-srebro) - jest bardziej odpowiedni do użycia, gdy wymagane jest lutowanie.

Przewodność elektryczna:  Niski - nadaje się raczej do procesu lutowania niż do przenoszenia prądu.

Odporność na korozję:  Ten materiał zaworu charakteryzuje się dobrą wydajnością w atmosferze o niskiej i średniej korozyjności oraz średnią zawartością srebra.

Zastosowania:  Łączenie różnych komponentów na PCBS, montaż małych gadżetów i urządzeń elektronicznych oraz hermetyzacja urządzeń mikroelektronicznych są bezpłatne.

6. Stopy cyna-srebro

Temperatura topnienia: 217°C - Odpowiedni do lutowania wysokowydajnego.

Przewodność elektryczna: Niski - Używany do spawania obwodów, a także łączenia elementów elektronicznych.

Stabilność termiczna:  Wysoka - Utrzymuje stabilność nawet przy wysokich obciążeniach termicznych.

Zastosowania:  Zastosowania związane z lutowaniem w systemach elektronicznych o wysokiej niezawodności, urządzeniach elektronicznych wymagających ekstremalnej precyzji w zakresie wymiany ciepła.

Wszystko o odlewaniu ciśnieniowym aluminium

Istnieje kilka charakterystycznych wartości, które odlewy aluminiowe zapewniają dla przemysłu elektrycznego, co czyni je szczególnie odpowiednimi dla tej branży. Właściwości fizyczne, mechaniczne i elektryczne objęte tymi wartościami reprezentują szerokie spektrum właściwości fizycznych i mechanicznych oraz fizycznych i elektrycznych, które pozwalają na wykorzystanie komponentów odlewanych ciśnieniowo z aluminium w krytycznych zastosowaniach. Poniżej przedstawiamy zestawienie każdej z nich.

1. Przewodność cieplna: 205 W/m-K

Przewodność cieplna jest jedną z najważniejszych wartości, jeśli chodzi o odlewanie ciśnieniowe aluminium do zastosowań elektrycznych. Przewodność cieplna mierzy, jak dobrze materiał przewodzi ciepło. W przypadku komponentów elektrycznych, zwłaszcza energoelektroniki i silników, krytyczne znaczenie ma wydajne odprowadzanie ciepła, aby zapobiec przegrzaniu i zapewnić niezawodność działania.

Przewodność cieplna aluminium:  Ma znacznie wyższą wartość 205 W/m-K niż inne metale stosowane w odlewach ciśnieniowych, takie jak stal (50 W/m-K) lub miedź (390 W/m-K).

Korzyści:  W przypadku radiatorów, obudów falowników i podobnych typów komponentów, odlewanie ciśnieniowe aluminium jest z tego powodu idealne.

Zastosowanie: Na przykład, aluminiowe radiatory odlewane ciśnieniowo są używane do chłodzenia sterowników LED, transformatorów i zasilaczy, zapewniając zarządzanie termiczne, które pozwoli uniknąć spadku wydajności lub awarii urządzenia.

2. Przewodność elektryczna: 35-38 MS/m

Termin przewodność elektryczna oznacza (jak) łatwość, z jaką materiał przewodzący prąd elektryczny przepuszcza przez siebie prąd elektryczny. Przewodność elektryczna aluminium wynosi tylko 62 procent przewodności miedzi; jednak dla większości jest to realna alternatywa, gdy istnieje potrzeba wysokiej przewodności, ale istnieją ograniczenia dotyczące kosztów i wagi.

Przewodność aluminium: Jest to doskonałe rozwiązanie dla większości zastosowań o niskim i średnim natężeniu prądu, tj. 35-38 MS/m.

Korzyści:  Aluminiowe odlewy ciśnieniowe są stosowane do złączy, zacisków i szyn zbiorczych w systemach elektrycznych i wymagają niezawodnego przewodnika, ale takiego, który jest niedrogi.

Zastosowanie: Aluminium jest lżejsze i bardziej opłacalne w przypadku wysokowydajnych komponentów elektrycznych, takich jak złącza energii słonecznej, zaciski akumulatorów lub jednostki dystrybucji energii, i jest mniej przewodzące, ale wystarczające niż miedź.

3. Naturalne tworzenie się warstwy tlenku (odporność na korozję).

Doskonała odporność aluminium na korozję jest jedną z jego głównych zalet. Aluminium jest naturalnie chronione przez ochronną warstwę tlenku, która tworzy się po wystawieniu na działanie powietrza, co chroni je przed czynnikami środowiskowymi, takimi jak wilgoć, sól i chemikalia. Ta naturalna właściwość sprawia, że aluminium jest tak dobrym kandydatem do zastosowań zewnętrznych i urządzeń narażonych na trudne warunki atmosferyczne.

Korzyści: Ponadto, odporność aluminium na korozję jest szczególnie ważna w przypadku obudów zewnętrznych, urządzeń solarnych i skrzynek elektrycznych, które są narażone na działanie deszczu, wilgoci i innych czynników korozyjnych.

Zastosowanie: W przypadku ciągłego kontaktu z otoczeniem, aluminium jest używane do odlewania skrzynek przyłączeniowych i zewnętrznych jednostek sterujących oświetleniem ulicznym lub systemami zarządzania ruchem.

4. Gęstość: 2,7 g/cm³

Tak więc gęstość materiału wpływa zarówno na jego wagę, jak i wytrzymałość, i jest miarą masy na jednostkę objętości materiału. Aluminium o gęstości 2,7 g/cm³ jest metalem lekkim. Jego waga wynosi około jednej trzeciej stali (7,85 g/cm³), co czyni go lekkim.

Korzyści: Ponieważ aluminium jest lekkie, obniża wagę systemów elektrycznych jako całości, co oznacza, że części stają się łatwiejsze do przenoszenia, transportu i instalacji. Jest to szczególnie przydatne w silnikach, obudowach akumulatorów i elektronice użytkowej.

Zastosowanie:  Części odlewane ciśnieniowo z aluminium są często stosowane w silnikach pojazdów elektrycznych (EV), systemach HVAC i przenośnym sprzęcie elektrycznym w celu poprawy wydajności i łatwości użytkowania.

5. Wytrzymałość na rozciąganie: 345 MPa (stop A380)

Wytrzymałość na rozciąganie to wytrzymałość materiału na siły ciągnące lub rozciągające. Wytrzymałość na rozciąganie do 345 MPa aluminiowych odlewów ciśnieniowych, zwłaszcza przy użyciu stopu A380, sprawia, że nadają się one do wielu zastosowań konstrukcyjnych i mechanicznych w przemyśle elektrycznym.

Korzyści: Takie aluminiowe komponenty odlewane ciśnieniowo mają wystarczającą wytrzymałość, aby pokryć naprężenia mechaniczne, pozostając jednocześnie lekkimi. W przypadku części takich jak ramy stojana, obudowy silników lub pokrywy końcowe silników elektrycznych, ważna jest zarówno wytrzymałość, jak i niska waga.

Zastosowanie: Te mocne strony obejmują łopatki wentylatorów, obudowy silników i obotyczne części maszyn, z których wszystkie mogą korzystać z wytrzymałości aluminium w stosunku do masy.

6. Granica plastyczności: 160-170 MPa (stop A380)

Granica plastyczności określa, jak duże naprężenie może wytrzymać materiał, zanim nastąpi trwałe odkształcenie. Granica plastyczności stopu A380 dla aluminiowych części odlewanych ciśnieniowo wynosi zwykle od 160 do 170 MPa. Daje to części odpowiednią integralność strukturalną, bez zbyt dużej wagi, pozwalając części zachować swój kształt w czasie.

Korzyści:  Obciążenia mechaniczne sprawiają, że elementy takie jak obudowy wyłączników, panele sterowania i obudowy akumulatorów muszą być w stanie wytrzymać takie obciążenia przy jednoczesnym zachowaniu stabilności wymiarowej. Daje to aluminium granicę plastyczności, która zapobiega nieodwracalnemu odkształceniu tych części.

Zastosowanie:  W przypadku sprzętu do dystrybucji energii, w którym komponenty muszą wytrzymywać bardzo wysokie naprężenia, wysoka granica plastyczności odlewów aluminiowych gwarantuje, że komponenty tego sprzętu pozostaną nienaruszone i niezawodne.

7. Temperatura topnienia: 660°C (1220°F)

Temperatura topnienia aluminium jest stosunkowo niska w porównaniu z innymi metalami, takimi jak miedź czy stal, jednak wynosi 660°C (1220°F). Umożliwia to topienie aluminium i formowanie go w unikalne kształty w procesie odlewania ciśnieniowego.

Korzyści:  Prawie tak niska temperatura topnienia aluminium zapobiega jego łatwemu i szybkiemu odlewaniu i gubieniu. Skraca to czas produkcji, co pozwala obniżyć koszty i zwiększyć wydajność produkcji.

Zastosowanie:  Narożniki te nadają się do produkcji komponentów do silników, wyłączników i radiatorów o skomplikowanych konstrukcjach i złożonej geometrii, przy jednoczesnym zachowaniu niskich kosztów produkcji.

8. Możliwość recyklingu: 100% bez utraty właściwości

Możliwość recyklingu 100% to jedna z największych zalet aluminium. Po poddaniu recyklingowi aluminium zachowuje wszystkie swoje właściwości fizyczne i mechaniczne bez degradacji. Pomaga to osiągnąć bardziej zrównoważony proces produkcji.

Korzyści: Recykling aluminium jest o 95% bardziej wydajny niż produkcja nowego materiału, a zatem jest przyjazny dla środowiska w przemyśle elektrycznym.

Zastosowanie: Aluminium z recyklingu jest wykorzystywane w wielu produktach elektrycznych, takich jak obudowy akumulatorów, obudowy silników i panele słoneczne, przyczyniając się do rozwoju gospodarki o obiegu zamkniętym.

9. Grubość ścianki: 1,5-4 mm

Odlewanie ciśnieniowe aluminium umożliwia produkcję części o precyzyjnej geometrii i grubości ścianek od 1,5 mm do 4 mm. Pozwala to na projektowanie zarówno lekkich, jak i wytrzymałych strukturalnie komponentów do określonych zastosowań w aplikacjach elektrycznych.

Korzyści: Cienkie ścianki o grubości mniejszej niż 1,5 mm umożliwiają produkcję części elektrycznych o wysokiej szczegółowości i dokładności wymiarowej. Wymagają tego małe elementy, takie jak złącza, przekaźniki i skrzynki bezpieczników.

Zastosowanie: Cieńsze ścianki zmniejszają również wagę części w obudowach silników przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości i funkcjonalności.

10. Koszt oprzyrządowania a wydajność produkcji

Obecnie, odlew aluminiowy może być kosztowną propozycją oprzyrządowania ($10,000 do $100,000 w zależności od złożoności), ale w dłuższej perspektywie oszczędza dzięki wysokiej produkcji i ekonomii skali. Po wykonaniu form, odlewanie ciśnieniowe pozwala budować je w dużych ilościach przy bardzo niskich dodatkowych kosztach jednostkowych.

Korzyści: Firmy elektryczne mają duże możliwości produkcyjne, aby zaspokoić światowe zapotrzebowanie na komponenty elektryczne, które są na tyle bezpieczne i niezawodne, że można je pominąć w produkcie.

Zastosowanie: To sprawia, że jest on szczególnie przydatny do produkcji wymagających części elektrycznych, takich jak szyny zbiorcze, obudowy paneli elektrycznych i wyłączniki automatyczne.

Tabela 1: Kluczowe właściwości aluminium w zastosowaniach elektrycznych

Tabela 2: Materiały odlewnicze dla przemysłu elektronicznego

Zastosowania w przemyśle elektrycznym

1. Obudowy i obudowy

Wrażliwa elektronika jest chroniona przed kurzem, wodą (konstrukcja IP), zakłóceniami EMI/RFI i fizycznymi uderzeniami w odlewanych ciśnieniowo aluminiowych obudowach.

Przykład: Skrzynki przyłączeniowe, obudowy falowników i zewnętrzne jednostki sterujące.

Korzyści: Odporność na korozję i doskonałe rozpraszanie ciepła w trudnych warunkach.

2. Jednostki zarządzania ciepłem i radiatory

W przypadku zasilaczy, wysoka przewodność cieplna aluminium dobrze nadaje się do zarządzania ciepłem w rozwiązaniach aluminiowych.

Przykład: Transformatory, akumulatory, wyłączniki, radiatory.

Przewodność cieplna:  205 W/m-K w porównaniu ze stalą 45-60 W/m-K.

3. Elementy silnika

Powszechnym typem odlewanych ciśnieniowo części silników elektrycznych są te, które składają się z obudowy wirnika, ram stojana, pokryw końcowych i wentylatorów.

Zalety:  Lżejsza konstrukcja obniża zużycie energii w systemach HVAC i przemysłowych.

4. Złącza i bloki zacisków

Wysoka tolerancja i stabilność wymiarowa precyzyjnych komponentów.

Wymagania: ± 0,05 mm ścisłej tolerancji w celu uzyskania integralności styku elektrycznego.

5. Wyłączniki automatyczne i części rozdzielnic

Często stosuje się elementy odlewane ciśnieniowo, takie jak siłowniki, ramiona, dźwignie i obudowy, aby zapewnić bardziej spójne i bezpieczne elementy wewnętrzne.

Zalety odlewania ciśnieniowego aluminium w układach elektrycznych

Precyzja i powtarzalność

Tolerancje do ±0,001" zapewniają stałą jakość drogich komponentów o skomplikowanych kształtach, aby wspierać poziomy złożoności.

Produkcja masowa

Czas cyklu wynoszący zaledwie 30 sekund na część jest możliwy przy produkcji milionów jednostek.

Lekka wytrzymałość

Lekkie, kompaktowe i lekkie obudowy i urządzenia są w ten sposób zredukowane.

Odporność na korozję

Automatycznie tworzy ochronną warstwę tlenku.

Wydajność termiczna i elektryczna

Zapewnia dobre, szybkie rozpraszanie ciepła i stabilną przewodność elektryczną w systemach o dużym obciążeniu.

Efektywność kosztowa

Po skonfigurowaniu oprzyrządowania koszt jednostkowy jest znacznie niższy niż w przypadku obróbki skrawaniem lub kucia.

Wyzwania związane z odlewaniem ciśnieniowym aluminium

Proces ten ma wiele zalet, ale istnieją pewne ograniczenia, które należy uwzględnić w projekcie i planie.

Standardy branżowe i zgodność z przepisami

W przypadku stosowania takich komponentów w systemach należy przestrzegać norm elektrycznych.

IEC 60529:  Stopnie ochrony (IP) dla obudów.

UL 508 / UL 94:  Panele sterowania i wskaźniki palności.

Rohs / REACH:  Zapewnienie bezpieczeństwa środowiskowego i zdrowotnego.

ISO 9001 / IATF 16949:  Systemy jakości w produkcji.

Większość przystępnych cenowo dostawców odlewów aluminiowych spełnia lub przekracza te standardy, dzięki czemu ich produkty mogą być wykorzystywane zarówno na rynku krajowym, jak i międzynarodowym.

Przyszłe trendy i perspektywy

W miarę jak świat zwraca się ku elektryfikacji, odlewanie za pomocą aluminiowych matryc staje się coraz ważniejsze. Oto kilka czynników napędzających wzrost:

Pojazdy elektryczne (EVS)

Aluminium jest lekkie i posiada nieodłączne właściwości termiczne, które najlepiej odpowiadają potrzebom obudów akumulatorów, płyt termicznych, obudów falowników itp.

Energia odnawialna

Obudowy falowników solarnych, złącza turbin wiatrowych i jednostki magazynowania energii są wykonane z aluminiowych odlewów ciśnieniowych.

Inteligentne sieci i IoT

Wszystko to jednak rośnie w miarę jak systemy stają się coraz bardziej połączone, wymagane są kompaktowe obudowy odlewane ciśnieniowo z wbudowanymi antenami i ekranowaniem EMI.

Zrównoważony rozwój

Obecnie ponad 75% wyprodukowanego aluminium jest nadal w użyciu.

Wnioski

W przemyśle elektrycznym odlewanie ciśnieniowe aluminium stało się niezbędnym elementem pomocniczym. Udowodniono, że tylko włókno węglowe może bezpiecznie, wydajnie i niedrogo zasilać współczesne życie dzięki niezrównanemu połączeniu wytrzymałości, przewodności, wydajności cieplnej i elastyczności projektowania. Ciągłe zaangażowanie w odlewanie ciśnieniowe aluminium można zaobserwować od kompaktowych obudów sterowniczych po precyzyjne złącza. Ten sprawdzony proces nadal przynosi korzyści tym, którzy z nim pracują, ponieważ technologia wciąż wprowadza innowacje w projektowaniu elektrycznym, jeden odlew na raz.

Najczęściej zadawane pytania: 

1. Czym jest odlewanie ciśnieniowe aluminium?

Odlewanie ciśnieniowe aluminium to proces produkcyjny, w którym stopione aluminium jest wtryskiwane do form w celu wytworzenia dokładnych, trwałych części.

2. Dlaczego więc aluminium jest wykorzystywane w przemyśle elektrycznym?

Aluminium jest lekkie, przewodzące, wytrzymałe i odporne na korozję oraz idealne do stosowania jako elementy elektryczne, takie jak obudowy, radiatory i złącza.

3. Dlaczego odlewanie ciśnieniowe aluminium jest korzystne w zastosowaniach elektrycznych?

Ze względu na wysoką precyzję, powtarzalność, niewielką wagę i doskonałe parametry termiczne i elektryczne, jest to bardzo opłacalne rozwiązanie do masowej produkcji.

4. Jak trudne jest odlewanie aluminium za pomocą matrycy?

Niektóre z wyzwań obejmują wysokie początkowe koszty oprzyrządowania, kwestie porowatości i ograniczenia grubości ścianek odlewu (głównie 1,5-4 mm).