Ett viktigt exempel är användningen av pressgjuten aluminium chassit, som har spelat en nyckelroll. Denna komponent är stark, exakt och lätt och väljs vanligtvis av tillverkare från många branscher. I dag, när den industriella världen rör sig snabbt, är det viktigt att allt är effektivt, fungerar bra och är pålitligt. Företag som är verksamma inom fordons- och rymdindustrin är intresserade av lösningar som är lätta, tillförlitliga och miljövänliga. 

Pressgjutning och dess plats i chassitillverkningen

Vid pressgjutning läggs smält metall under tryck i en formhålighet. När metallen har svalnat och stelnat i formen präglas formen på den, och komponenten blir mycket exakt och välgjord. Eftersom aluminium är lätt och korrosionsbeständigt används det oftast för denna teknik.

Genom formsprutning tillverkas ett pressgjutet chassi genom att formen fylls med smält aluminium. Komponenten blir i slutändan tuff, lätt och mycket konsekvent i sin kvalitet. Det har störst betydelse inom fordons-, robot-, elektronik- och flygindustrin eftersom saker som upphängningsdelar och ramar måste vara både flexibla och exakta.

Chassi av gjuten aluminium: Anledningarna till att välja

För ett antal bra punkter vinner aluminium i allmänhet ut i metallanvändning för strukturer. Anledningarna är tydliga till varför detta material är mycket föredraget för chassin tillverkade av gjutning av aluminium:

• För användningsområden där låg vikt är viktigt för prestandan, t.ex. elfordon och drönare, är aluminium mycket användbart tack vare sin höga effekt i förhållande till storleken.
• På grund av det oxidskikt som bildas påverkas aluminium inte lika lätt av korrosion som stål. Komponenterna håller längre, även i tuffa väderförhållanden.
• Eftersom värme som genereras av viss elektronik är lätthanterlig är aluminium perfekt för deras höljen och chassin.
• Aluminium kan återvinnas i sin helhet, så egenskaperna förblir desamma och stöder modern tillverknings hållbarhet.

Den här designen av det pressgjutna aluminiumchassit innebär att det är användbart, bra för miljön och kostnadseffektivt med tiden.

Vad är ett aluminiumchassi? 

Ett chassi som huvudsakligen är tillverkat av aluminium är basen eller ramen i enheter, fordon och maskiner som håller och stöder deras komponenter. Det är det primära stödet som ger styrka, styvhet och inriktning till alla andra anslutna delar.

Viktiga punkter om aluminiumchassi:

• Aluminium och aluminiumlegeringar, som är kända för att vara både starka och viktlösa, utgör aluminium.
• Den spelar en viktig roll genom att ge styrka åt resten av fordonet, maskinen eller anordningen, inklusive motor, elektronik och fjädring.
• I bilar, motorcyklar, drönare, robotar, bärbara datorer, industrimaskiner och flyg- och rymdmaskiner.

Varför är aluminium ett bra material för ett chassi?

• Bränsleeffektiv: Den låga vikten gör bilen mer bränsleeffektiv och gör elektroniken lätt att flytta.
• Korroderar inte lika lätt: Rostfritt stål är mer motståndskraftigt mot rost och korrosion, vilket är en fördel utomhus eller på platser med hög luftfuktighet.
• Slitstark och inte tung: Den har en låg volym eftersom den är så stark och styv.
• Avlägsna värme: Bra temperaturöverföring hjälper till att hantera värmen från elektronik- och motordelar.
• Kvalitet: Metallen förlorar inte sin kvalitet när den återvinns, så det är bättre för miljön.

Vanliga användningsområden för aluminiumchassin

I allmänhet är ett aluminiumchassi respekterat för att vara starkt, lätt och motståndskraftigt mot skador från miljön, vilket gör det till det bästa valet för många industrier.

Minskar svårigheterna vid kabeldragning och konstruktion i aluminiumchassin

Med ett aluminiumchassi i fordon, robotar och elektronik minskar antalet steg som krävs för att tillverka produkten och dess kablage. Så här går det till:

1. Integrerade designkomponenter

Aluminiumchassin som tillverkas genom pressgjutning gör det nu möjligt att inkludera kanaler, fästen och konsoler i konstruktionen. På grund av dessa funktioner är det möjligt att:

• Dragning av ledningar och kablar är enkelt.
• I systemet finns integrerade hållplatser för mikrofoner, högtalare och kameror.
• Mindre behov av att använda extra fästelement, konsoler eller borra hål

Genom att föra in automation i processen blir byggandet och monteringen enklare, snabbare och billigare.

2. Lättvikt för enklare hantering

Eftersom aluminium är lättare blir även chassit lättare, vilket gör det lättare att montera. Genom att använda detta blir arbetare eller robotar inte överbelastade, eftersom installationen går snabbare:

• Kabelhärvor
• Sensorer
• Styrenheter

3. Utmärkt bearbetbarhet

Eftersom aluminium är flexibelt är det enklare att skära, borra och gänga än hårdare metaller. Detta förenklar:

• Hål eller slitsar där kablar förvaras
• Ändring av ramverket under utveckling eller vid reparation av roboten
• Arbeta med konstruktionen så att genomföringarna eller anslutningarna är väl insatta, men inte försvagar den

4. Termisk och elektrisk konduktivitet

Värme och elektricitet rör sig lätt genom aluminium på ett naturligt sätt. Metall hanterar vanligtvis inte elektricitet, men dess egenskap att avleda värme skyddar ledningar och elektronik från skador som orsakas av värme.

• Effektkomponenter gör sig av med värme mycket snabbare
• Delar av kablage som förvaras inuti chassit undviker överhettning, vilket minskar risken för fel.

5. Korrosionsbeständighet innebär att kablarna håller längre

Eftersom aluminium är motståndskraftigt mot korrosion kommer de delar som ansluter ledningar och chassi sannolikt att hålla längre. Detta innebär:

• Färre problem relaterade till jordförbindelsen upptäcks
• Det finns mindre risk för kortslutning tack vare skydd mot rost eller korrosion
• Bättre resultat under ogynnsamma förhållanden

Viktiga material för tillverkning av aluminiumchassi

Att välja material med högsta hållfasthet, lätthet och hållbarhet utgör den första delen av tillverkningen av ett aluminiumchassi. De är viktigast inom områden som fordons-, flyg-, elektronik- och robotindustrin, där det krävs hög prestanda.

Här är de viktigaste råvarorna och vilken roll de spelar när man bygger ett aluminiumchassi:

1. Den första formen av aluminium är ett stort block eller en billet

Processen börjar med att man med Bayer-metoden framställer aluminiumoxid från bauxit och sedan med elektrolys får fram rent aluminium (se diagram).

• Det förekommer som göt, billets eller smältor som ska användas.
• Syftet med karossmaterialet är att det ska utgöra basen för chassit. Det smälts och formas genom gjutning, extrudering eller maskinbearbetning.

2. Aluminiumlegeringar

Eftersom rent aluminium inte är tillräckligt starkt blandas det med andra ämnen för att skapa aluminiumlegeringar. De är utformade för att ge förbättrade mekaniska faktorer, till exempel är de starka, sega och korrosionsbeständiga.

Element som ofta tillsätts till rena metaller kallas legeringselement.

För chassi är populära aluminiumlegeringar:

A380 är bra för pressgjutning eftersom den har god hållfasthet, ett jämnt flöde och är mindre benägen att korrodera.

Ibland har extruderade rör för chassiramar fördelar i form av svetsbarhet och hållbarhet.

Stål 7075 är mycket robust och lätt; det väljs ofta för flyg- och rymdindustrin och för fordon med högsta prestanda.

3. Återvunnet aluminium

Återvinning av aluminiumburkar, gamla fordon och gamla byggnader bidrar till att leverera en stor del av den råaluminium som behövs för chassin.

Fördel: Den behöver 5% av energin för primäraluminium, så den sänker kostnaderna och är hållbar.

Aluminium kan återvinnas utan att förlora några av sina viktiga fysiska egenskaper, och det gör det till ett perfekt val för konstruktioner.

4. Smörjmedel och medel som används för formsläppning (för pressgjutning)

Används vid pressgjutning av aluminium för sin:

• Håll mögel borta från mycket varma områden.
• Se till att gjutstycket glider ut lätt.
• Bättre jämnhet och utseende på provet.

De ingår inte i det du ser, men de bidrar till att arbetet går smidigt.

5. Kemikalier för ytbehandling (tillval)

Som nästa steg kan aluminiumchassin behandlas genom anodisering, pulverlackering eller plätering för att få egenskaper som:

• Korrosionsbeständighet
• Elektrisk isolering
• Estetisk förbättring

Råvaror, t.ex. syror, färgämnen, hartser eller metallsalter, används i dessa behandlingar.

Sammanfattning

Aluminiumchassin tillverkas huvudsakligen av:

• Aluminium framställs först av bauxit.
• Legeringar tillverkade av aluminium (A380, 6061, 7075, och så vidare)
• Återvunnet aluminium
• Kemiska eller fysikaliska tillsatser samt smörjmedel som används vid gjutning.
• Behandlingar (för både skydd och utseende) som appliceras på ytan kallas för ytbehandlingskemikalier.

Allt detta samverkar för att skapa en lätt och robust ram för allt från bilar till bärbara datorer.

Aluminiumchassitillverkning behöver verktyg

1. Pressgjutningsmaskiner används

De är oerhört viktiga för att göra en pressgjutning av aluminium chassi. Hydraulik i maskinen pressar det smälta aluminiumet in i en stålform under tryck, som formar ramen. På grund av dess höga smältpunkt är de flesta gjutmaskiner för kallkammare tillverkade för aluminium.

2. Verktyg för gjutformar eller matriser

Under gjutningsprocessen används speciella formar (eller matriser) för att forma chassit. Stålet härdas för att Sharpies ska hålla länge, och de kan innehålla kabelkanaler eller monteringspunkter. De ser till att delarna har samma geometri varje gång.

3. CNC-maskiner

CNC-maskiner (Computer Numerical Control) krävs efter gjutning eller extrudering för att skära, borra och färdigställa chassit. Med CNC-bearbetning kan du uppnå hög precision, vilket gör det användbart för att göra de snäva spår och hål som är viktiga vid montering.

4. Svetsutrustning

Det finns konstruktioner där aluminiumdelarna sammanfogas med svetsning. Traditionellt väljs TIG-svetsning för sin noggrannhet och snygga slutprodukt. MIG-svetsning är ett bättre val. Föremål som håller bitarna på exakta platser medan de svetsas kallas jiggar och fixturer.

5. Verktyg för montering

När chassit är klart behövs andra verktyg, t.ex. momentnycklar, elektriska skruvmejslar, nitsatser och nitpistoler, för att montera resten av bilen. De stöder den starka anslutningen mellan elektroniska kort, fästelement eller mekaniska delar och ramen.

6. Ytbeläggningssystem

Korrosionsbeständigheten förbättras genom olika ytbehandlingar, och metallens övergripande utseende blir bättre. Vanliga verktyg är anodiseringstankar, pulverlackeringsbås och sprutsystem. De används för att stärka och säkerställa att aluminiumchassit ser snyggt ut.

7. Verktyg för kvalitetskontroll

Inspektionsutrustningen kontrollerar att chassit uppfyller de krav som företaget ställt upp. De tittar på dimensioner med hjälp av skjutmått, mikrometrar och koordinatmätmaskiner (CMM). Röntgen- och ultraljudstestare hittar problem inuti svetsen eller inuti den del som testas.

8. Utrustning för materialhantering

Att transportera tunga eller heta material genom produktionen kräver säkerhet. För att transportera olika typer av material, t.ex. ämnen eller metall, används gaffeltruckar, robotarmar, kranar och transportband.

Sammanfattning: Viktiga verktyg som används vid tillverkning av aluminiumchassin

Alla dessa faktorer samverkar för att säkerställa att aluminiumchassit blir korrekt, robust, lätt och användbart i produktionen. Fråga gärna om du hellre vill ha en bild eller ett flödesschema som beskriver hela processen!

Noggrannhet och justerbarhet

Den precision och detaljrikedom som finns i pressgjutning gör den mycket lämplig för tillverkning av chassin. Oftast innebär den här typen av metoder flera steg av kapning, svetsning och montering, vilket kan göra att arbetet tar längre tid och ökar risken för misstag. Med pressgjutning kan chassit formas till intrikata former i ett steg, vilket minskar behovet av ytterligare bearbetningsinsatser.

Ribbor, bossor och andra mönster kan inkluderas i formkonstruktionen så att de blir en del av den slutliga produkten och förbättrar både utseende och struktur. På så sätt förbättras den övergripande produktkvaliteten, det blir lättare att montera produkten och det går åt mindre tid till frakt.

Användningsområden i olika branscher

Eftersom fler industrier förstår fördelarna efterfrågas chassin för pressgjutning av aluminium i allt högre grad. De viktigaste industrierna som använder sig av AI är:

1. Fordonsindustrin

Att minska vikten i bilar, främst el- och hybridmodeller, är viktigt för att få bättre bränsleförbrukning och batterihälsa. Tack vare pressgjutningen kan ett enda chassi bestå av många sektioner utan att det blir för tungt eller komplicerat. Ett bra exempel är Tesla, som har gått över till storskalig pressgjutning av aluminium för sina bilar, vilket kraftigt minskar arbetsinsatsen och kostnaderna.

2. Konsumentelektronik

Eftersom pressgjutna aluminiumchassin är starka och bra på att kyla värme är de mycket vanliga i kompakta enheters interna ramar. Att kunna ha tunna väggar och bra toleranser gör det möjligt för AV-utrustning att utformas smalare.

3. Flyg- och rymdindustrin samt försvar

Särskilt inom flyg- och rymdindustrin måste detaljerna ha både mycket hög noggrannhet och hög hållfasthet samtidigt som de ska vara lätta. Ett aluminiumgjutningschassi är lämpligt för tillverkning av delar i obemannade flygfarkoster (UAV), satellitteknik och bostadsinstrument. Metallens förmåga att stå emot korrosion och dess utmärkta värmeledningsförmåga är mycket användbara på höga höjder och platser med olika temperaturer.

4. Automation och robotteknik

Robotarnas ramar måste vara både starka och lätta för att rörelserna ska bli exakta och för att de ska använda mindre energi. Genom att använda pressgjutning i robotramar kan man uppnå lägre tröghet och enklare styrning från robotoperativsystemet (ROS). Ingenjörerna kan integrera sensorer och kabelvägar i de pressgjutna produkterna tack vare designfriheten.

Bra prestanda och robusthet

Chassikomponenter måste vara hållbara, oavsett vad som händer. Chassit måste klara alla typer av tryck, temperaturförändringar och måste möta yttre element, oavsett vad det skyddar. Chassit som tillverkas genom pressgjutning av aluminium uppfyller dessa krav.

Pressgjutning och aluminiumets speciella egenskaper ger delar som är mycket motståndskraftiga mot utmattning, förändras med tiden och tål kraftiga stötar. Förutom att chassit är korrekt byggt kan det bli ännu starkare och mindre korrosionsbenäget genom anodisering, pulverlackering eller ytterligare ytbehandling.

Fördelar relaterade till ekonomi och miljö

Tillverkningen av ett pressgjutet chassi är effektiv, vilket minskar kostnaden. Efter att formen har tillverkats kan varje enhet produceras snabbt med en liten mängd avfall. Till skillnad från maskinbearbetning eller smide, som tar bort material, formar pressgjutning metall nära den önskade storleken, så att inte mycket material går till spillo.

Detta sänker också kostnaderna i produktionen och hjälper till med miljövänlig tillverkning. De flesta gjutningsdelar i aluminium skapas med återvunnet aluminium, vilket gör både metallen och processen mycket hållbar. Det krävs så mycket mindre energi för att återvinna aluminium än för att producera det från malm, vilket är anledningen till att det är hållbart för framtiden.

Kvalitetskontroll och enhetlighet

De är beroende av pressgjutningschassin i aluminium eftersom de hjälper till med både effektivitet och förutsägbara resultat. Eftersom pressgjutning kan upprepas är alla färdiga komponenter likadana. Det är mycket viktigt i branscher som fordons- och flygindustrin, eftersom det krävs en perfekt passform för komponenter.

Nu kan ingenjörer granska riskerna för luftinträngning och krympning digitalt med hjälp av dessa verktyg, utan att först tillverka formen. Som ett resultat av planeringen minskar sannolikheten för misstag i produktionen, och produktionen förbättras.

Problem och punkter att tänka på

Det finns fortfarande vissa svårigheter med att tillverka starka pressgjutna chassiprodukter. Att bygga den ursprungliga formen är dyrt, vilket gör pressgjutning bäst för storskalig produktion. Dessutom bör formens form ta hänsyn till hur metall rör sig, hur snabbt delen kommer att svalna och dess materialkrympning för att förhindra brister under gjutningen.

Trots sin lätta natur är aluminium inte tillräckligt hårt för att användas i applikationer som utsätts för tung belastning, vilket är anledningen till att stål oftare väljs för dessa behov. I det här fallet kan en blandning av material, så kallade hybridlösningar eller unika legeringar, bidra till att förbättra verktygens resultat.

Innovationer inom området: Pressgjutning

Gjutning av chassidelar med aluminium blir allt bättre tack vare framsteg i hur saker gjuts och tillverkas. Vakuumgjutning, pressgjutning och halvfast gjutning gör det möjligt att producera delar som har färre defekter och bättre mekaniska egenskaper.

Integrerad AI och maskininlärning i kvalitetskontroll och verktygsdesign innebär en stor positiv förändring inom tillverkningsindustrin. Eftersom elfordon, drönare och smarta enheter blir alltmer populära kommer det att krävas starka, lätta och hållbara chassin i allt större utsträckning.

Slutsats

Modern tillverkning är starkt beroende av pressgjutna chassin i aluminium eftersom det är starkare, minskar vikten, ger mer precision och är bättre ur miljösynpunkt. I fordon, flygplan, teknik och robotar förändrar kompositer det sätt på vilket strukturella komponenter tillverkas. Genom att uppfylla både nuvarande industriella krav och målet att skydda miljön blir pressgjutningschassit en viktig drivkraft för framsteg och framsteg. Aluminiumgjutning utvecklas fortfarande och kommer att förbli kärnan i modern teknik, eftersom nya applikationer och material dyker upp.

Vanliga frågor

1. Vad menas med ett pressgjutet chassi i aluminium?

Ett aluminiumchassi för pressgjutning börjar med att varm flytande aluminium sprutas in i en stålform som hålls under tryck. Tack vare denna process är utrustning som används i fordon, elektronik och maskiner hållbar, lätt och exakt.

2. Varför väljer ingenjörer aluminium i stället för stål till chassin?

Eftersom aluminium är lätt, korroderar inte så lätt och är starkt är det ett populärt val för chassin. Sådana material används för att öka bränsleeffektiviteten i bilar och för att göra elektronik mer lätthanterlig, enkel att hantera och för att kunna släppa ut instängd värme.

3. Vilka industrier använder regelbundet aluminiumgjutningschassin?

Bilar, flygplan, robotar, elektroniska produkter och stora maskiner är alla beroende av pressgjutna chassin av aluminium. De får fördelar av hur lätt, hållbart och flexibelt kolfiber är.

4. Hur länge håller ett aluminiumgjutet chassi vid användning?

Gjutna chassin tillverkade av aluminium är mycket starka. Aluminium som legeras för gjutning ger stark motståndskraft mot stötar, korrosion och slitage. Dessutom är föremål som tillverkas genom pressgjutning starka och behåller sin ursprungliga form under alla påfrestningar.

5. Kan chassit som är tillverkat av aluminium återvinnas?

Ja, det kan återvinnas många gånger och ändå behålla sin kvalitet. Att tillverka aluminiumchassin av återvunnet material kräver mindre energi än att producera dem från rå malm, vilket är anledningen till att de är både ekologiska och praktiska under åren.