Aluminium jest lekkim materiałem. Zapewnia to doskonałą odporność na korozję. Z tego powodu jest to popularny wybór w różnych gałęziach przemysłu. Występuje w szerokiej gamie gatunków stopów. Każdy stop odlewniczy aluminium ma różne atrybuty. Różni się to od ich funkcjonalności.
Wybór odpowiedniego materiału jest kluczowy. Ułatwia to proces produkcji. Dodatkowo, pozwala osiągnąć pożądany rezultat wyjściowy.
Poznaj ich wyczerpującą charakterystykę, czynniki wpływające i zastosowania w tym artykule. Jest to najważniejszy aspekt przy wyborze odpowiedniego materiału.
Rysunek 7 Sekcja zimnego przepływu z odlewaniem galwanicznym
Popularne stopy materiałów do odlewów ciśnieniowych z aluminium
Ponieważ wybór materiału ma bezpośredni wpływ na procesy produkcyjne lub produkty końcowe. W związku z tym należy wybierać je mądrze, rozważając ich różne atrybuty.
Każdy stop aluminium zapewnia określone właściwości. Może to być podatne na określone produkty lub nieco mniej podatne na inne.
Odkryj podział następujących stopów. Są one powszechnie stosowane w odlewnictwie wysokociśnieniowym.
- Stop aluminium A380
- Stop aluminium A356
- Stop aluminium A383
- Stop aluminium A413
- Stop aluminium A360
- Alloy 43
- Stop B390
Stop aluminium A380
Materiałem tym jest stop aluminium 380. Jest on używany głównie w kilku branżach. Charakteryzuje się on doskonałą odpornością na korozję. Materiał ten jest specjalnie wykorzystywany do produkcji skomplikowanych części o twardej geomatyce.
Oferuje dużą wytrzymałość mechaniczną i dobrą charakterystykę rozciągania. Stop ten doskonale nadaje się do długotrwałych zastosowań. Jest on narażony na trudne warunki środowiskowe.
Jego wytrzymałość nie pozwala na szybkie zużycie. Co więcej, producenci mogą łatwo obrabiać, spawać lub naprawiać ten materiał w porównaniu do innych.
Zalety
- Zapewniają doskonałą odporność na korozję, szczególnie w zastosowaniach zewnętrznych, takich jak pokrycia dachowe i okładziny.
- Jego trwałość jest wystarczająco wysoka, aby wytrzymać ekstremalne temperatury pracy.
- Może być stosowany w lekkich produktach w celu poprawy funkcjonalności.
- Płynność stopu A380 przyczynia się do tworzenia złożonych kształtów i cieńszych ścianek.
- Zapewnia efektywną obrabialność.
Wady
- Drogie i trudne do recyklingu
- Mają niższą temperaturę topnienia i nie nadają się do produktów o dużym obciążeniu.
- Często powoduje pękanie na gorąco i porowatość.
Stop aluminium A356
Stop aluminium 356 jest optymalny do stosowania w sektorze lotniczym i przemysłowym. Dzięki dobrej wytrzymałości na rozciąganie zapewnia dobre połączenie komponentów.
Poza tym charakteryzuje się doskonałą odpornością na korozję i odlewalnością. To sprawia, że jest to odpowiedni wybór do tworzenia trwałych produktów.
Materiał ten jest łatwo dostępny. Jest to preferowany materiał tam, gdzie liczy się wydajność i redukcja wagi.
Zalety
- Charakteryzuje się wysoką wytrzymałością. Nadaje się do zastosowań wymagających dużych obciążeń.
- Stop A356 posiada odpowiednie atrybuty spawalności.
- Zapewnia doskonałą elastyczność bez utraty wytrzymałości.
- Jego wysoka trwałość i wytrzymałość zapewnia odporność na zużycie.
- Zapewnia doskonałą płynność podczas odlewania.
Wady
- Materiał ten jest drogi i powoduje ciemniejszy odcień aluminium podczas anodowania.
- Jego przewodność elektryczna zmniejsza się podczas naturalnego starzenia się pod wpływem ciepła.
Stop aluminium A383
Aluminium 383 to imponujący gatunek. Jest on specjalnie wykorzystywany do produkcji złożonych części o precyzyjnych kształtach. Producent może wypełnić formy A380. To nieco lepiej niż A380.
Będąc dobrym przewodnikiem ciepła, zapewnia doskonałą wytrzymałość w wysokich temperaturach. Stop ten nie pęka w trudnych warunkach. Konsumenci uznali go jednak za kosztowny i mniej wytrzymały niż A380 i A356.
Zalety
- Jest to lekki materiał.
- Charakteryzuje się wyższą odpornością na korozję.
- Stop A383 charakteryzuje się wyższą odpornością na utlenianie.
- Nadaje się do skomplikowanych projektów odlewniczych.
- Materiał ten jest niedrogi i łatwy do odlewania.
Wady
- Jest on mniej wytrzymały niż 380 stopów aluminium.
- Czasami powoduje to kruchość związaną z szybkim chłodzeniem i pękaniem.
- Stop ten zapewnia ograniczoną wydajność w wysokich temperaturach.
Stop aluminium A413
Stop A413 jest preferowany ze względu na wysoką wytrzymałość. Stop ten może być stosowany do produkcji elementów hydraulicznych. Zapewnia on skuteczną ochronę przed wyciekami dla wszystkich produktów.
Materiał ten zapewnia również dobrą odporność na korozję. Wiąże się to z rozpraszaniem ciepła. Bardzo dobrze reaguje na parametry odlewania ciśnieniowego.
Stop A413 zapewnia doskonałą obrabialność i stosunek wytrzymałości do masy. Dlatego też producenci wybierają je do swoich projektów. Które wymagają wysokiej wytrzymałości.
Zalety
- Stop ten jest odporny na wysokie ciśnienie bez utraty wytrzymałości i zginania.
- Charakteryzuje się wysokim stosunkiem wytrzymałości do wagi.
- A413 zapewnia odporność na pękanie na gorąco.
- Jest to najlepszy materiał do odlewania złożonych kształtów geometrycznych.
- Zapewnia doskonałą płynność, a także zrównoważone przewodzenie i aspekty cieplne.
Wady
- Jest on drogi w porównaniu do stopu A383.
- Materiał ten nie zachowuje czystości.
- Ma niższą wytrzymałość na rozciąganie niż inne.
Stop aluminium A360
Doskonała plastyczność, wytrzymałość i odporność na korozję stopu aluminium A360 wyróżniają go na tle innych materiałów. Jest skuteczny w produkcji części o niesamowitej płynności i szczelności ciśnieniowej. To przyciąga wielu producentów matryc.
Zapewniają one doskonałą szczelność ciśnieniową w porównaniu ze stopem aluminium A380. Ponadto wykazują dużą płynność podczas odlewania. Ułatwia to proces formowania. Dzięki temu odlewnicy mogą produkować części o szczegółowych kształtach.
Zalety
- Uprawnia to do bardzo precyzyjnych procesów odlewania.
- Stop ten charakteryzuje się doskonałą ciągliwością i odpornością na korozję.
- Zapewnia stabilność wymiarową.
- Producenci mogą stosować ten stop tam, gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość mechaniczna w wysokich temperaturach.
- Dodatkowo oferuje obrabialność i trwałość dla przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego.
Wady
- Jest droższy niż stal.
- Wymaga wykończenia powierzchni i łatwo się rysuje.
- Stop ten nie jest łatwy do odlewania.
- Nie świeci na czerwono przed osiągnięciem temperatury grzania.
Alloy 43
Stop 43 nie jest łatwo dostępny. Materiał ten nie jest powszechnie stosowany w produkcji ze względu na jego umiarkowaną odporność na korozję. Zapewnia on jednak wysoką elastyczność i nadaje się do wytwarzania produktów morskich.
Zalety
- Zapewnienie odpowiedniej elastyczności.
- Zapewnia dobrą wytrzymałość
- Jest opłacalny i łatwo dostępny.
Wady
- Obróbka jest trudna
- Materiał ten może być kruchy, co prowadzi do pęknięć.
- Zapewnia ograniczoną odporność na korozję.
Stop B390
Jeśli zamierzasz wytwarzać produkty o wysokiej nośności, musisz wybrać stop B390. Materiał ten jest preferowany do tworzenia tłoków, pomp i układów hamulcowych. Wymaga to odporności na zużycie.
Powoduje to jednak trudności podczas obróbki i agresywność narzędzi odlewniczych.
Zalety
- Ma niższą temperaturę topnienia w porównaniu do innych.
- Zapewniają plastyczność i sztywność.
- Oferuje niezwykłą przewodność.
- Stop ten charakteryzuje się wysokimi właściwościami recyklingowymi i płynnością odlewania.
Wady
- Anodowanie jest trudniejsze
- Zapewnia niższą plastyczność
- Mniejsza odporność na korozję i właściwości mechaniczne
- Wymaga procedur bezpiecznej obsługi.
- Może powodować zużycie wnęki matrycy i pieców do topienia w wysokich temperaturach.
Właściwości stopów wpływające na wynik wyjściowy
Należy zapoznać się z kilkoma cechami i wyzwaniami związanymi ze stopami. Pomoże ci to w określeniu wymaganego materiału dla twoich projektów.
Dodatkowo, niewłaściwy dobór materiałów może powodować wady w produktach końcowych. Na przykład wycieki, nieodpowiednie kształty lub mniejsza funkcjonalność.
Poniżej przedstawiono wspólną cechę stopów aluminium. Może to mieć wpływ na produkcję.
- Stosunek wytrzymałości do wagi
- Odporność na korozję
- Przewodność cieplna
- Obrabialność
Stosunek wytrzymałości do wagi
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.
Odporność na korozję
Stopy aluminium są wysoce odporne na korozję. Materiał ten wytwarza ochronne warstwy tlenku na powierzchni. Pomaga to w ograniczeniu rdzy i degradacji w trudnych warunkach.
Wiele zastosowań, zwłaszcza w budynkach, gospodarstwach domowych i motoryzacji, wiąże się z narażeniem na wilgoć. Dlatego też producenci mogą zapewnić długowieczność tych części. W tym celu mogą wybrać stopy o doskonałych właściwościach odporności na korozję. Na przykład 380 lub 356.
Przewodność cieplna
Stopy aluminium zapewniają niezbędną przewodność cieplną. Jest to korzystne dla produkcji części przy jednoczesnym zarządzaniu ciepłem bez ryzyka utraty wytrzymałości. Wybierz materiał, który zapewnia dobrą przewodność cieplną dla swoich projektów. Na przykład w zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak radiatory i układy silnika.
Obrabialność
Różne stopy aluminium różnie sprawdzają się w procesach odlewania ciśnieniowego, a nawet wiercenia. Niektóre z nich będą trudne w obróbce, a inne sprawią, że praca będzie bezbłędna. Wybierz więc stop, który łatwo wygina się w formie, tworząc skomplikowane kształty.
Właściwości stopów wpływające na proces odlewania
Materiał preferowany do odlewania może również wpływać na proces na kilka sposobów. Może powodować problemy podczas produkcji.
- Pękanie na gorąco
- Lutowanie matrycowe
Pękanie na gorąco
Pękanie na gorąco w procesie odlewania ciśnieniowego odnosi się również do pękania lutowniczego. Jest to typowa wada stopów aluminium. Może powodować wewnętrzne lub powierzchniowe pęknięcia. Stopy, którym przypisuje się wewnętrzne naprężenia termiczne, często powodują defekty. Materiały te są bardziej podatne na pękanie na gorąco niż inne. Jednak stopy o wyższej plastyczności, takie jak 360, pomagają zmniejszyć pękanie na gorąco.
Lutowanie matrycowe
Lutowanie matrycowe to kolejna wada powstająca podczas procesu odlewania ciśnieniowego. Stopy przywierają do ścianek matrycy i utrudniają proces wyrzucania. Powoduje to poważne uszkodzenie odlewu i matrycy. Należy więc szukać stopów, które posiadają właściwości zapobiegające lutowaniu.
Czynniki wpływające na wybór stopu do odlewania ciśnieniowego
Idealny proces produkcyjny rozpoczyna się w momencie wyboru materiału, biorąc pod uwagę jego charakterystyczne właściwości. Niektóre zastosowania wymagają stałej elastyczności. Dlatego przed wyborem stopu należy rozważyć następujące aspekty:
- Właściwości mechaniczne i fizyczne
- Płynność
- Ochrona przed korozją
- Opłacalność i produkcja
Właściwości mechaniczne i fizyczne
Weź pod uwagę mechaniczne i fizyczne cechy materiału. Obejmuje to wytrzymałość, twardość, plastyczność itp. Te cechy definiują obrabialność stopów pod obciążeniem.
Płynność
Wysoka płynność jest niezbędna w zastosowaniach, w których precyzja ma kluczowe znaczenie. Jest to kolejny kluczowy aspekt. Wybrany stop musi dobrze wpływać do formy. Tak, aby mógł wypełniać złożone kształty bez defektów. Ten aspekt jest niezbędny do produkcji części o szczegółowych kształtach i skomplikowanych wzorach.
Ochrona przed korozją
Stopy aluminium o doskonałej odporności na korozję będą miały dłuższą żywotność. Zmniejsza to koszty napraw i konserwacji.
Opłacalność i produkcja
Koszt metalu znacząco wpływa na proces produkcji i ogólny budżet. Są to względy praktyczne. Podobnie, wydajne procesy produkcyjne wpływają na całkowity koszt produkcji. Może to również obejmować czas cyklu i szybkość złomowania.
Kompleksowe porównanie stopów aluminium do odlewania ciśnieniowego
Oto kompleksowe porównanie stopów aluminium do odlewania ciśnieniowego. Da to jasny obraz różnic w ich właściwościach.
| Nieruchomość | A380 Alloy | Stop A356 | Stop A383 | Stop A413 | Stop A360 | Alloy 43 | Stop B390 |
| Gęstość (g/cm³) | 2.71 | 2.68 | 2.74 | 2.66 | 2.63 | 2.80 | 2.80 |
| Zakres topnienia (°C) | 540-595 | 555-615 | 516-582 | 573-613 | 557-596 | 525-595 | 510-595 |
| Przewodność elektryczna (% IACS) | 27 | 36 | 23 | 35 | 30 | 21 | 22 |
| Przewodność cieplna (W/m-K) | 96.2 | 110 | 96.2 | 117 | 113 | 92 | 109 |
| Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | 320 | 250 | 310 | 320 | 320 | 300 | 390 |
| Granica plastyczności (MPa) | 160 | 175 | 150 | 160 | 170 | 140 | 250 |
| Twardość (BHN) | 80 | 65 | 75 | 75 | 75 | 70 | 90 |
| Wytrzymałość zmęczeniowa (MPa) | 140 | 95 | 145 | 95 | 120 | 120 | 125 |
| Wytrzymałość na ścinanie (MPa) | 190 | 150 | 190 | 180 | 180 | 185 | 210 |
| Wydłużenie (%) | 3.5 | 7.0 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.0 | 1.0 |
Zastosowania stopów aluminium w odlewnictwie ciśnieniowym
Materiały na bazie aluminium są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Ich lekkość i wysoka wytrzymałość są korzystne dla krytycznych części. Oferują one zarówno wytrzymałość, jak i oszczędność paliwa w zastosowaniach strukturalnych. Oto kilka zastosowań tych stopów. Wymieniono je w poniższej tabeli:
| Stop | Kluczowe właściwości | Zastosowania | Branże |
| A380 Alloy | Dobre właściwości mechaniczne, szczelność ciśnieniowa | Bloki silników, obudowy skrzyń biegów, skrzynie biegów | Przemysł motoryzacyjny |
| Stop A360 | Wysoka odporność na korozję, szczelność ciśnieniowa | Elementy konstrukcyjne, obudowy, pokrywy silnika | Motoryzacja, sprzęt przemysłowy |
| Stop A356 | Doskonała elastyczność, stosunek wytrzymałości do wagi | Podwozie, koła, części konstrukcyjne | Motoryzacja, maszyny przemysłowe |
| Stop A383 | Stabilność wymiarowa, możliwość odlewania | Obudowy elektroniczne, obudowy, złącza | Elektronika, towary konsumpcyjne |
| Stop A413 | Wysoka przewodność cieplna, szczelność ciśnieniowa | Radiatory, komponenty hydrauliczne, osłony silnika | Elektronika, motoryzacja |
| Alloy 43 | Dobra odporność na korozję, umiarkowana wytrzymałość | Sprzęt outdoorowy, części konstrukcyjne, elektronika użytkowa | Sprzęt przemysłowy, towary konsumpcyjne |
| Stop B390 | Doskonała odporność na zużycie, niska elastyczność | Wysokowydajne części silnika, elementy skrzyni biegów, radiatory | Motoryzacja, elektronika, sprzęt przemysłowy |
Wnioski:
Stopy aluminium oferują szeroki zakres przydatności w wielu branżach. Zapewniają one charakterystyczne cechy. Każdy z nich ma kluczowe znaczenie dla spełnienia specyfikacji wymaganych części. Określenie materiałów w znacznym stopniu opiera się na ich właściwościach. Dlatego ich dogłębne zrozumienie może pomóc aluminiowe diecasters. Prowadzi ich do dalszego pozyskiwania materiałów.