Gjutna aluminiumlegeringar är viktiga i dagens tillverkningsvärld. Dessa material används i allt från bildelar till konsumentelektronik och utgör en sällsynt kombination av styrka, lättvikt och kostnadseffektivitet. Med enkla ord gör pressgjutna aluminiumlegeringar det möjligt för tillverkare att tillverka komplicerade, exakta föremål i stora storlekar - utan att kompromissa med handväskan.

De första 10 procenten av denna artikel är betydelsefulla eftersom den förklarar varför gjutna aluminiumlegeringar är ledande inom gjutningsindustrin. Aluminium är lätt att strukturera till formar, fylla och det svalnar snabbt och ger överlägsen dimensionsstabilitet. Följaktligen kan tillverkarna göra komplexa konstruktioner med små toleranser och mindre efterbearbetning.

Ännu bättre är att pressgjutna legeringar av aluminium tillåter innovation. De är beroende av ingenjörer för att göra motorer mindre tunga för att få ökad bränsleeffektivitet och bättre termisk. Du behöver designa ett växellådshus, en kylfläns, i vilket fall som helst finns det en legering som passar. Det är bäst att vi delar upp helheten i delar.

Vad är pressgjutna aluminiumlegeringar?

Definition och grundläggande sammansättning

Aluminiumlegeringar för pressgjutning är speciella aluminiumbaserade metaller som utvecklats för att utsättas för pressgjutningsprocesser under högt tryck. De tillsätts normalt med kisel, koppar, magnesium eller zink för att ge vissa egenskaper. Ett exempel är kisel, som förbättrar flytförmågan, och koppar, som förbättrar hållfastheten.

Dessa blandningar är inte blandade svammel. De är utformade enligt exakta mekaniska och termiska specifikationer. Detta är anledningen till att pressgjutna aluminiumlegeringar används i uppdragskritiska projekt där konsekvens är viktigt.

Varför aluminium är idealiskt för pressgjutning

Publiken är förälskad i aluminium och med rätt orsak. Det har låg vikt, är recessionsfritt och kan renoveras. Aluminium sparar den allmänna vikten på komponenter jämfört med stål eller mässing och skadar inte deras livslängd.

Effekten av aluminiums låga smältpunkt är också att pressgjutningsprocessen är mer effektiv i hastighet och med ett krav på mindre energi. Aluminium Association hävdar att det är möjligt att återvinna aluminium utan att dess grundläggande egenskaper försämras, en miljövänlig fördel som tillverkare av sådana produkter är glada över att ha.

Viktiga egenskaper hos pressgjutgods Aluminium Legeringar

Gjutna aluminiumlegeringar är utmärkta när det gäller mekanisk prestanda under stress. Dessa legeringar korroderar inte heller under ansträngande förhållanden. På grund av aluminiums värmeledningsförmåga blir det en mycket effektivare värmehanterare. I sin tur är högpresterande delar tillverkade av aluminiumlegeringar i industrier.

Styrka-till-vikt-förhållande

Det utmärkta förhållandet mellan styrka och vikt hos pressgjutna aluminiumlegeringar är en av de enastående egenskaperna hos detta material. Du får muskulär mekanisk verkan med överflödig vikt. Det är på grund av detta som fordonstillverkare älskar dem för att få dem att förbättra bränsleeffektiviteten och hanteringen.

Termisk och elektrisk konduktivitet

Aluminium är en utmärkt naturlig värme- och elektricitetsledare. Denna egenskap gör pressgjutna aluminiumlegeringar användbara i höljen, kylflänsar samt elektroniska höljen. Ökad värmeavledning resulterar i ökad livslängd för komponenter, så enkelt är det.

Motståndskraft mot korrosion

På grund av en naturlig yta som är belagd med oxider, spårar aluminium korrosionselementen hos många metaller. Gjutna aluminiumlegeringar kan motstå fientliga miljöer som fukt, salt och kemikalier när de legeras på rätt sätt. Det är en stor seger i utomhus- och fordonsapplikationer.

Legeringsegenskaper som påverkar gjutprocessen

Pressgjutning är direkt relaterad till den legering du använder; olika faktorer i processen, t.ex. hur lätt det är att bearbeta legeringen och sannolikheten för gjutfel, påverkas av den legering du använder.

Varm sprickbildning

Varmsprickning, även kallad stelningssprickning, är ett vanligt gjutfel som är karakteristiskt för aluminiumlegeringar och kan antingen orsaka inre eller ytnivå tårar eller spricka. Detta orsakas vanligtvis av den inre spänningen och töjningen som induceras av de termoeffekter som finns under stelningen av gjutningen, när gjutningen dras samman. Det finns vissa aluminiumlegeringar som tenderar att spricka när de är varma än andra och detta bör tas i beaktande vid valet.

Verktygslödning

Lödning är ett annat fel som kännetecknar pressgjutning av aluminium där gjutgodset fäster vid formväggarna och blir mycket svårt att mata ut. Det kan förstöra både gjutna såväl som matriser, varför du måste söka legeringar som har höga anti-lödningsegenskaper.

Även om det kan finnas andra överväganden som kan vara relevanta för din process, finns det två av de största bearbetningsproblemen vid gjutning av olika aluminiumlegeringar. Å andra sidan kommer valet av en lättgjuten legering att lämna din produktionskostnad billigare men ändå måste du titta på den inverkan som valet av legering kommer att ha på den färdiga produkten.

De vanligaste legeringarna för gjuten aluminium

Det kan finnas ett överväldigande urval av pressgjutna aluminiumlegeringar. Vi ska se vad de mest använda är och deras arbetsmekanismer.

Legering A380

Bland alla pressgjutna aluminiumlegeringar är A380 den mest populära eftersom den är mångsidig och har stabil prestanda. Den har en god flytbarhet, täthet under tryck och mekaniska egenskaper, vilket gör den lämplig för produktion av stora volymer. Tillverkare kommer sannolikt att använda A380 i motorhus, fästen, elektriska verktyg och konstruktionsdelar som behöver hållbarhet och prisvärdhet.

Viktiga fördelar:

• Bra gjuttalang med komplicerade och tunnväggiga delar.
• God hållfasthet och allmänt användbart beteende.
• Kommodifierad och lågt pris.
• Kvalitetsdimensionell stabilitet i höga detaljer.

Legering A383

A383 har liknande egenskaper som A380, även om den har ökat motstånd mot varmsprickbildning under pressgjutningsprocessen. Denna förbättrade egenskap har gjort den lämplig för invecklade delar som behöver ha tunna väggar och komplicerade geometrier. A383 är en bättre fyllare av formen och har färre gjutfel än A385 om din design är detaljerad eller svår att gjuta.

Viktiga fördelar:

• Hög kvalitet med avseende på sprickbildning vid varmt väder.
• Jungfrulig uppgång inom tunnväggsgjutgods.
• Bättre måttnoggrannhet för komplicerade modeller.
• Mindre risk för produktionsfel.

Legering A360

A360 är mer motståndskraftig mot korrosion och har högre duktilitet än A380 och kan användas i krävande och tuffa miljöer. Det är dock dyrare och något svårare att gjuta eftersom det är kemiskt sammansatt. Trots detta är A360 ett starkt alternativ för premiumapplikationer som kräver högre mekanisk hållfasthet och lång livslängd.

Viktiga fördelar:

• Hög korrosionsbeständighet
• Längre duktilitet och större töjning.
• Starkt tryck och täthet
• Lämplig för användning i högpresterande applikationer.

Legering ADC12

ADC12 är ett populärt val i Asien som är välkänt för sina höga flödesegenskaper och sin fina ytfinish. Den gjuter formar med hög effektivitet och minimerar därmed fel i komplexa konstruktioner. ADC12 används inom konsumentelektronik och bilindustrin där noggrannhet, utseende och produktionshastighet är viktiga faktorer.

Viktiga fördelar:

• Mycket goda formnings- och gjutningsegenskaper.
• Slät ytfinish
• Rätt proportion mellan styrka och massa.
• Lämpar sig bäst för produktion av stora volymer.

Hur man väljer rätt legering för gjutning av aluminium

Det handlar inte om att följa en ren gissning, det är en fråga om beräkning att välja mellan de olika pressgjutna aluminiumlegeringarna.

Mekaniska krav

Under utvärderingen av detaljen ska du bedöma den erforderliga hållfastheten, hårdheten och töjningen enligt den avsedda användningen av detaljen. När komponenten utsätts för upprepade påfrestningar, vibrationer eller belastningar bör man välja aluminiumlegeringar med högre draghållfasthet och utmattningshållfasthet, eftersom de sannolikt kommer att fungera bra i det långa loppet och har hög tillförlitlighet.

Exponering för miljön

Ta hänsyn till att komponenten utsätts för fukt, värme, kemikalier eller utomhusförhållanden. Korrosionsbeständighet kommer att krävas i sådana inställningar. Vissa legeringar av pressgjuten aluminium tål stränga omständigheter och förblir starka, attraktiva och livskraftiga under de långa serviceperioderna.

Kostnad och tillgänglighet

Budget har alltid varit en mycket viktig faktor vid val av material. Även om avancerade legeringar har överlägsna mekaniska egenskaper och korrosionsegenskaper, kan konventionella legeringar som A380 erbjuda en bra balans mellan prestanda, lagerhållning och prisvärdhet i högvolyms- och allmänna applikationer.

Industriella tillämpningar av gjutna aluminiumlegeringar

De gjutna aluminiumlegeringarna finns runt omkring oss och vi uppmärksammar dem inte.

Fordonssektorn

Till växellådor och styrkomponenter råder gjutning av aluminium vid tillverkning av fordonsprodukter eftersom den är stark och exakt. Lättviktskomponenter leder inte bara till minskade utsläpp och förbättrad bränsleeffektivitet utan förbättrar också fordonskänslan, säkerheten, nyfikenheten samt prestandan för hela produktionsprocessen i fordonsindustrin idag.

Elektronik och elteknik

Gjutna aluminiumlegeringar är de mest använda i kapslingar, kylflänsar och kontakter i elektronisk utrustning på grund av deras överlägsna termiska prestanda. De är mycket termiska och förhindrar känsliga komponenter från att överhettas, erbjuder en bra livscykel för produkter, förbättrar tillförlitligheten och kompakt elektronisk design - högpresterande teknisk design.

Flyg- och rymdindustrin samt industriella användningsområden

När det gäller flyg- och rymdindustrin är skillnaden kritisk, vilket gör att aluminiumlegeringar behövs i strukturella och funktionella delar. Dessa legeringar hjälper till att spara vikt men inte strukturell integritet. Aluminium har också ett positivt bidrag till industrimaskinen; dess långsiktiga driftsäkerhet, dimensionella noggrannhet, korrosivitet och hållbarhet.

Överväganden om tillverkning

Bearbetbarhet

Gjutna aluminiumlegeringar bearbetas väl och detta sparar mycket tid på produktionen och den allmänna tillverkningskostnaden. Deras konsekventa form säkerställer att det är lätt att skära, borra och fräsa. Legeringar med högre kiselhalt kan dock öka slitaget på verktygen och det krävs specialverktyg, korrekt smörjning och regelbundet underhåll för att upprätthålla en konstant kvalitet på bearbetningen.

Ytbehandling

Ytbehandlingar som anodisering, pulverlackering och målning accepteras lätt på aluminium och ger ett bättre utseende och prestanda. Sådana ytbehandlingssystem förbättrar korrosionsbeständigheten, slitageskyddet och ythårdheten. Dessutom ökar tilltalande ytbehandlingar produktens attraktionskraft, underlättar varumärkesspecifikationer och kvalificerar komponenter för marknads-, reglerings- och prestandaprinciper.

Toleranser och flexibilitet i konstruktionen

Högtrycksgjutning möjliggör mycket snäva toleranser och geometrier av mycket komplex karaktär som kan reproduceras med stor repeterbarhet. Ribbor, bossor, gängor och monteringsfunktioner kan införlivas i en gjutning av konstruktörerna. Denna designflexibilitet minskar de sekundära operationerna, de begränsade monteringsstegen, minskar produktionskostnaden och förbättrar integriteten hos hela strukturen.

Fördelar med pressgjutning under högt tryck

Pressgjutning innebär att smält metall under tryck tvingas fylla stålformar med extremt hög precision i hög hastighet. Trycket ger rena ytor och små detaljer. Snabb kylning minskar produktionscyklerna. Ökad produktion resulterar i en mindre mängd arbetskraftsbehov. Förhöjd noggrannhet Automatiserade system minimerar fel och avvikelser och garanterar tillförlitlig och repeterbar produktion i massproducerande industriella miljöer både inom bil-, elektronik- och maskinindustrin över hela världen.

Fördelar jämfört med andra gjutmaterial

Gjutna aluminiumlegeringar erbjuder en bra avvägning mellan hållbarhet och effektivitet. Aluminium deformeras dock inte när det utsätts för höga temperaturer och mekaniskt tryck, vilket är fallet med plast. Jämfört med stål minskar aluminium komponenternas vikt avsevärt utan att minska hållfastheten. Det förbättrar både energieffektiviteten, hanteringen och prestandan hos legeringarna, och är därför av bästa nytta i tillämpningar av legeringarna på fordons-, industri- och elektronikmarknaden, där tillförlitlighet och lättviktsdesign är kritiska faktorer.

Hållbarhet och återvinning

Begreppet hållbarhet är inte ett ord som flyter fritt. Gjutna aluminiumlegeringar kan återvinnas till 100 procent. Återvinning av aluminium förbrukar cirka 5 procent av den energi som primäraluminium produceras med. Det skulle vara en enorm miljöfördel. De tillverkare som börjar använda pressgjutning av aluminium kan enkelt sänka sina koldioxidavtryck med uppnådd lönsamhet. Det är en win-win-situation.

Slutsats

De obesjungna hjältarna i den nuvarande tillverkningen är pressgjutna aluminiumlegeringar. De har integrerad kraft, utvärdering av ljusprestanda, motståndskraft mot korrosion och hållbarhet i ett enda mångsidigt material. Vid tillverkning av fordonsdelar eller elektronikhöljen har den en aluminiumlegering som är speciellt utformad enligt din specifikation. Genom att känna till egenskaper, tillämpningar och tillverkningsöverväganden kan du vara säker på att du har valt den mest lämpliga i ditt projekt. Kort sagt, det är inte bara smart att välja lämpliga gjutna aluminiumlegeringar, utan det är också strategiskt.

Vanliga frågor och svar (FAQ)

Vilka är då de vanligaste användningsområdena för pressgjutna aluminiumlegeringar?

De arbetar vanligtvis inom industri, elektronik, flyg- och rymdindustrin samt bilindustrin.

Vilken typ av pressgjuten aluminiumlegering är den mest kraftfulla?

De typiska egenskaperna hos A360 jämfört med normala legeringar är ökad hållfasthet och korrosionsbeständighet.

Är pressgjutna aluminiumlegeringar återvinningsbara?

Ja, de pressgjutna aluminiumlegeringarna kan återvinnas helt utan formminskning.

Hur väljer jag mellan A380 och A383?

Använd A383 där en komplex form behövs och A380 där den behövs i allmänna och kostnadseffektiva tillämpningar.

Är pressgjutna aluminiumlegeringar korrosionsbeständiga?

Det senare görs oftast i de som innehåller magnesium eller kisel.

Gjutna aluminiumlegeringar är dyra?

De kan produceras i stor skala, är billigare i termer av produktionseffektivitet och billigare i termer av livscykel än stål eller mässing.

Kontakta oss