Выбор сплавов для литья алюминия под давлением: Полное руководство 2024

от | Май 9, 2024

Что такое алюминиевое литье под давлением? В этом руководстве рассматриваются сплавы для литья алюминия под давлением и их механические свойства. Читайте о сплавах adc, таких как adc10 и adc12.

Алюминиевые сплавы для литья под давлением

Литье под давлением - это высокоточный процесс формовки металла, который быстро превращает расплавленный металл в сложные геометрические формы. Литье предполагает заливку расплавленного металла, например алюминиевого сплава, в прецизионную форму на высокой скорости с помощью машины для литья под давлением. Затем, применяя высокое давление, за короткое время производится большое количество отливок с высокой точностью и отличной поверхностью отливки.

Узнайте, что делает некоторые из наиболее широко используемых сплавов для литья под давлением такими ценными.

"Согласно последним исследованиям, алюминиевые сплавы для литья под давлением (HPDC) используются для рассеивания тепла в автомобилях, электронике и средствах связи. Поскольку спрос растет, исследователи изучают теплопроводность алюминиевых сплавов".

Источник: Лю, Йиксиан и Шенгву Сюн. "Прогресс в исследовании теплопроводности литых под высоким давлением алюминиевых сплавов". Metals, vol. 14, no. 4, Mar. 2024, p. 370. https://doi.org/10.3390/met14040370.

Например, A380 (ADC12) доминирует в алюминиевом литье под давлением, на которое приходится более 90% продукции. Другие сплавы обладают уникальными преимуществами: A360 лучше всего подходит для тонкостенных деталей, а AlSi9Cu3 - прочный и износостойкий для поршней и шестерен.

Он обеспечивает превосходное качество, которое невозможно получить при использовании других методов литья, таких как литье в песчаные формы и гравитационное литье, включая высокую точность размеров, хорошую поверхность отливки и высокую степень свободы в дизайне.

Что такое литье алюминия под давлением?

Литье алюминия под давлением это высокоточный метод производства. Этот и другие алюминиевые сплавы используются для создания различных деталей из расплавленного металла. Этот процесс обычно проходит через следующие этапы:

  1. Создание формы
  2. Плавление металла
  3. Инжекция и затвердевание
  4. Выталкивание и обработка деталей

Популярные сплавы для литья алюминия под давлением

Алюминиевые сплавы для литья под давлением

СплавСоставСвойстваПриложенияУровень допуска (типичный)
A380 (ADC10)92.5% Al, 7.5% Si Отличная литейная способность и устойчивость к текучести* Блоки двигателей, кронштейны корпусов трансмиссииПотребительские товары±0.004″ - ±0.008″
A36090-92% Al, 7-8% SiУлучшенная текучесть и герметичностьТонкостенные компоненты Гидравлические компоненты±0.004″ - ±0.010″
A383 (ADC12)85-89% Al, 11-13% SiУлучшенная коррозионная стойкость по сравнению с A380 * Более низкая механическая прочность по сравнению с A380* Аналогичные приложения для A380,±0.003″ - ±0.008″
AlSi9Cu385-87% Al, 9-11% Si, 3-4% Cu* Высокая прочность и износостойкость* Компоненты двигателя (поршни, головки блока цилиндров)±0.002″ - ±0.006″
AlSi10Mg89-90% Al, 9-11% Si, 0,3-0,5% Mg* Улучшенная коррозионная стойкость* Морское применение * Оборудование для обработки пищевых продуктов±0.003″ - ±0.008″
A413.190-94% Al, 4-6% Si* Высокая прочность и пластичность* Автомобильные компоненты * Аэрокосмические компоненты.±0.002″ - ±0.005″
A356.291-93% Al, 7-9% Si, 0.2-0.35% Mg* Хорошая прочность и износостойкость* Компоненты двигателя и корпуса насосов±0.003″ - ±0.007″

Примечание: Уровни допусков напрямую зависят от конструкции, толщины стенок и конкретного производителя литья под давлением. Лучше всего проконсультироваться с производителем литья под давлением.

Алюминиевые сплавы для литья под давлением | ADC Material

Механические свойства алюминиевых сплавов

Механические свойства алюминиевых литейных сплавов

СплавУдлинение (%)Прочность на разрыв (МПа)Предел текучести (0,2% МПа)Ударная прочность (Дж)Прочность на сдвиг (МПа)Твердость (HB)
АЦП1Умеренный170-210120-150Не указаноНе указано70-85
АЦП3Умеренный240-280180-2202.0-4.0Не указано80-95
АЦП5ВысокийНе указаноНе указаноВысокийНе указаноНе указано
АЦП6Не указаноНе указаноНе указаноНе указаноВысокий85-100
АЦП10Умеренный260-300200-2402.5-3.5Не указано90-100
ADC10ZУмеренныйАналогично ADC10Аналогично ADC10Немного ниже, чем у ADC10Не указано85-95
ADC12Умеренный240-280170-2102.0-3.0Не указано85-95

АЦП1

Предел текучести немного ниже, поэтому он не подходит для деталей, требующих высокой прочности. Однако, как уже говорилось выше, он хорошо подходит для сложных форм и тонких стенок благодаря своей хорошей литейной способности, но это стандартный материал, который используется очень редко.

АЦП3

Он обладает достаточно хорошими гальваническими свойствами, имеет хорошую износостойкость и обрабатываемость. Он также обладает отличными прочностными характеристиками и воздухонепроницаемостью при высоких температурах. Помимо устойчивости к давлению, он также обладает превосходной прочностью на разрыв и ударопрочностью, что делает его полезным в тех областях, где требуется такая прочность.

Коррозионная стойкость также сопоставима с АЦП1, а литейные свойства хорошие, хотя и не такие хорошие, как у ADC1. Другие аналогичные сплавы эквивалентны A360.0.

АЦП5

Несмотря на очень хорошую коррозионную стойкость, она не обладает хорошей литейной способностью, поэтому не подходит для изделий сложной формы. Что касается механических свойств, то у него хорошие показатели удлинения и ударной вязкости, поэтому его можно рассматривать, когда требуется прочность.

АЦП6

Это материал с отличной износостойкостью и обрабатываемостью, хорошо поддающийся полировке. Это сплав, эквивалентный 515.0.

АЦП10

Помимо хорошей обрабатываемости и литейных свойств, прочность также повышается за счет добавления Cu в качестве присадочного элемента. Это хорошо сбалансированный тип литья алюминия под давлением, который обладает отличной прочностью и хорошей литейной способностью.

Его часто используют, поскольку он позволяет получать изделия с превосходными механическими свойствами и хорошей устойчивостью к давлению. Однако, несмотря на то, что он имеет схожий баланс с ADC12Но он не может соответствовать используемому количеству. Как сплав, он эквивалентен A380.0.

ADC10Z

Хотя по своим свойствам он похож на АЦП10 как алюминиевое литье под давлением, такие как литейные свойства и механическая прочность, он содержит цинк в качестве примеси и имеет тенденцию немного уступать в литье трещиностойкости и коррозионной стойкости.

Материалы с буквой Z на конце - это материалы, отлитые из алюминия, которые могут содержать до 3% цинка (Zn) в качестве примеси и изготовлены в соответствии с зарубежными стандартами.

ADC12

ADC12 - это хорошо сбалансированный сплав с высокими механическими свойствами, обрабатываемостью и пригодностью для литья алюминия под давлением. Более 90% алюминиевого литья под давлением приходится на ADC12, и большая его часть используется для автомобильных деталей.

По этой причине он хорошо распространен и является выгодным материалом с точки зрения цены и простоты приобретения. Однако слабыми местами в нем являются коррозионная стойкость, свойства анодирования и химического преобразования покрытий. Однако гальванические свойства очень хороши.

Процесс литья алюминия под давлением

Дизайн

Многие вещи необходимо решить заранее. Во-первых, возможна ли такая конструкция? От снятия замеров до определения толщины стенок, от того, делать ли ее цельной или по частям. Эта предварительная встреча - важная задача, поскольку она оказывает значительное влияние на готовое изделие и сроки поставки. Мы проводим анализ затвердевания с помощью САПР и создаем оптимальную форму изделия и план литья.

Производство пресс-форм

Основываясь на принятых решениях, мы приступаем к изготовлению формы для литья алюминия под давлением. Мы учитываем размер, сложность и технологичность изделия и изготавливаем его на станке с ЧПУ, с помощью EDM-механизма, с помощью литьевой машины и других сопутствующих производственных процессов, таких как полировка матрицы, решетка, подгонка формы и сборка.

Поместите форму для литья под давлением в машину для литья под давлением

Одна форма для литья под давлением полностью, то формы испытания нужно начать, положить алюминиевую форму для литья под давлением в машину для литья под давлением, закрепить каждую половину в машине должным образом, подключить канал охлаждения, кормления позиции, и проверить все detal перед началом процесса литья.

Растворение

Поместите слиток сплава (AC4C или AC7A) или возвратный материал из того же материала в плавильную печь и расплавьте его. Примеси, такие как газ и оксиды, удаляются из расплавленного сплава (расплавленного металла). Температура плавления составляет около 660℃, а температура литья - более 700℃. Температура воды для литья определяется в зависимости от размера изделия.

Кастинг

Расплавленный металл вытягивается, заливается в форму и застывает под действием системы охлаждения. Литейная форма открывается, и затвердевшая отливка извлекается роботом и выталкивающими системами. Отрезанные литники, холодные колодцы и фляги, которые не нужны для изделия, могут быть использованы в качестве возвратного материала путем переплавки и повторного использования.

Отделка

Мы выполняем рихтовку, полировку и покраску, чтобы подготовить изделие к отправке. При необходимости некоторые изделия подвергаются дополнительной механической обработке для достижения точности размеров. Мы также проводим обработку поверхности, такую как алюминирование, покраска и нанесение гальванического покрытия.

Как увеличить прочность литой алюминиевой детали

Алюминиевая деталь, отлитая под давлением, уже обладает определенной степенью прочности. Однако ее можно дополнительно улучшить путем обработки поверхности. Поскольку существуют различные методы обработки поверхности, выбирайте соответствующий метод в зависимости от требований к детали.

Примечание: В таблице указаны легирующие элементы, а не способы обработки поверхности.

Металлообработка и ее преимущества

Обработка металлаЭффектПриложения
Медь + кремний (сплав)Увеличивает силуАвиационные компоненты
Марганец (легированный)Повышенная прочность, устойчивость к ржавчине, простота обработкиАлюминиевые банки
Магний (легированный)Устойчивость к ржавчине, легкая обработкаКорабли, транспортные средства
Магний + кремний (сплав)Повышенная прочность, устойчивость к ржавчинеАрхитектурные створки
Цинк (покрытие)Значительно увеличенная силаАвиационные компоненты, Железнодорожный транспорт

Примечания:

  • В таблице выделено Медь + Кремний используется в сплаве, не окрашенном.
  • Окрашивание обычно не используется в качестве обработки этих металлов для достижения перечисленных преимуществ.
  • Прочность литого под давлением алюминия можно повысить, увеличив твердость поверхности с помощью гальванического покрытия.
  • Литье под давлением имеет более высокую прочность, чем литье в песчаные формы или литье под давлением. По сравнению с другими методами литья, скорость охлаждения быстрее, а структура отливки более тонкая.

Преимущества литья алюминия под давлением

Существует шесть основных преимуществ алюминиевого литья под давлением.

  1. Подходит для массового производства
  2. Точность измерений - самая высокая
  3. Поверхность отливки самая гладкая.
  4. Также можно изготавливать тонкостенные изделия.
  5. В зависимости от назначения вы можете выбрать материалы с различными характеристиками.
  6. В зависимости от области применения возможны различные виды обработки поверхности, такие как гальваническое покрытие, химическая обработка, алюминирование и окраска.

Кроме того, даже сложные и требующие точности изделия могут быть изготовлены за один процесс заливки металла в форму. Это обеспечивает высокую производительность и возможность выпускать продукцию в больших количествах при низких затратах.

Однако после литья требуется обработка и отделка. По сравнению с другими видами литья, литье под давлением обеспечивает более высокую точность размеров. Поскольку поверхность получается гладкой, обработка после литья может не потребоваться.

Для литья алюминия под давлением обращайтесь в ALU Die Casting!

Китай литье под давлением

Алюминиевое литье под давлением является одной из лучших компаний по литью под давлением. Наряду с алюминием, мы можем предоставить детали из других материалов, таких как цинковое вакуумное литьё под давлением и литьё под давлением магния. Благодаря использованию самого современного оборудования мы можем поставлять высококачественные детали из алюминиевого литья.

Рубрики

Вам также может понравиться

8 Types of Rivets | Riveting Process Guide

8 Types of Rivets | Riveting Process Guide

Заклепки - это неразъемные механические крепежные элементы. Они используются для соединения двух или более материалов. Существует три наиболее распространенных...

0 Комментариев

Оставить комментарий

ru_RURussian