Aluminiumgjutning är en aktivitet som finns inom industrier, verkstäder eller till och med hemma av dem som är skickliga på hobbyn. Aluminium är korrosionsfritt, lätt att forma och har låg vikt. Detta gör det till en favorit i de flesta produkter, vare sig det handlar om bildelar eller köksredskap. Processen har många användningsområden. Den kan göra små, detaljerade eller stora tunga delar. Detta används ofta för att tillverka föremål som motorblock, maskindelar, köksredskap och dekorativa föremål. Det finns olika alternativ för gjutningstekniker; dessa inkluderar sand-, form- och investeringsgjutning. De har båda sina fördelar, beroende på projektet.

Aluminiumgjutning är också vanligt bland hobbyister. Det kan göras i små verkstäder eller till och med inom gränserna för hemgjuterier med minimala verktyg, kunskap och säkerhetsutrustning. När du arbetar med smält metall måste du dock vara på din vakt. Skyddsutrustning, förberedelse av arbetsmiljön och säker hantering krävs för att vara säker och uppnå bra resultat. Med den här färdigheten är dörren öppen för kreativa aktiviteter och praktisk användning.

I den här guiden kommer vi att diskutera mekanismen för gjutning av aluminium, vilka tekniker som kan användas samt vilka säkerhetsåtgärder som kan vidtas. 

Vad är gjuten aluminium?

Gjuten aluminium är aluminium i den form som erhålls genom att hälla smältan i ett mönster och låta den härda. Formen är ihålig, och det önskade objektets form finns i formen. Efter att det smälta aluminiumet stelnar tar det formen. Detta förfarande kallas gjutning.

Användningen av gjuten aluminium är så vanlig eftersom den är stark, lätt och inte frätande. Det är möjligt att forma både komplexa och enkla former av det. Välkända produkter är bildelar, köksredskap, maskinkomponenter och prydnadsföremål. Gjutet aluminium är ett annat material som är miljövänligt eftersom det kan återvinnas.

Viktiga egenskaper hos gjuten aluminium

• LättviktBehållaren är lätt att hantera och transportera.
• Bra förhållande mellan styrka och viktUtmärkt hållfasthet med låg vikt.
• Non-rusting –Rostar inte ens på grund av fukt.
• Utmärkt värmeledningsförmågaTransporterar värme med hög effektivitet och är därför lämplig för köksredskap och motorkomponenter.
• God dimensionstoleransKan göra exakta och komplexa former.
• Icke-toxiskSäker vid användning i livsmedelsrelaterade applikationer, när den är korrekt behandlad.
• ÅtervinningsbarKan förädlas till ett nytt föremål genom smältning och går därför inte till spillo.
• Flexibel i användningDu kan använda den i bilar, flyg- och rymdindustrin, hushåll och industri.
• Bra finishckan poleras, målas eller ytbehandlas för att se snyggare ut.
• Slitstark har lång livslängd; minimal service krävs. 

Varför är aluminium en bra gjutmetall?

Gjutning är mycket populärt i aluminium. Det är både starkt och lätt med hög korrosionsbeständighet. Det gör det användbart inom en rad olika branscher. En stor fördel har att göra med dess lätta vikt. Aluminiumkomponenter är lätta och kan bidra till att maskiner och bilar får en lägre totalvikt. Detta bidrar till förbättrad bränsleförbrukning i bilar och flygplan.

Det är också mycket korrosionsbeständigt. Aluminium är naturligt belagt med en tunn oxidbeläggning och förhindrar därför rost. Det kommer också att innebära att gjutna delar överlever längre, för att inte tala om utomhus- eller marina förhållanden. Aluminium smälter lätt och kan enkelt gjutas. Dess låga smältpunkt, jämfört med många andra metaller, sparar energi under tillverkningen.

Den andra fördelen är mångsidigheten. Enkla eller extremt komplicerade mönster med fina detaljer kan gjutas i aluminium. Det kan också återvinnas i stor utsträckning. Aluminiumskrot kan smältas om och återanvändas utan att kvaliteten påverkas. Detta gör att det är ett hållbart alternativ i dagens industriproduktion. Slutligen är aluminium en bra termisk och elektrisk ledare, och som sådant är det ett lämpligt material som används i delar av motorn, kylflänsar och köksredskap.

Metoden för aluminiumgjutningstyper

Det finns olika sätt att gjuta aluminium. Varje teknik har sin egen uppsättning fördelar baserat på vilken storlek, form och antal delar som krävs.

1. Sandgjutning

Gjutningen sker genom sandgjutning, en av de äldsta teknikerna för aluminiumgjutning. Den använder sig av speciell gjutsand som tillverkas till en form runt ett mönster. Hålrummet fylls med smält aluminium och får svalna. Sandformen bryts av när detaljen är fast. Tekniken är billig och lämpar sig för både stora och små detaljer.

2. Pressgjutning

Pressgjutning är en kombination av högtrycksinsprutning av smält aluminium i stålblock. Sådana formar kan återanvändas och de ger släta ytor och exakta dimensioner till kompletta delar. Det är snabbt och kan användas i överskottsproduktion. Denna teknik har en bred tillämpning inom bil-, apparat- och elektronikproduktion.

3. Investeringsgjutning

Vid investeringsgjutning förbereds den initialt för att använda ett vaxmönster. Keramik appliceras på den för att göra en form. Vaxet smälts sedan ut, varefter smält aluminium hälls i. Denna process gör det möjligt att skapa mycket detaljerade och komplicerade former. Den används i flyg- och rymdkomponenter, medicinsk utrustning och små industrikomponenter.

4. Permanent gjutning av formar

Den permanenta gjutningen kräver robusta formar gjorda av metall och kan användas flera gånger. Sådana formar gör att delarna kan få en förbättrad ytfinish och ökad styrka jämfört med sandgjutning. Denna produktionsmetod är lämplig i situationer med medelhögt till högt produktionsvärde, varigenom konsistens krävs.

5. Försiktighetsåtgärder

Under aluminiumgjutning erhålls höga temperaturer. Vid felaktig hantering kan smält aluminium brinna eller till och med explodera och orsaka allvarliga brännskador och starta bränder. Det finns säkerhetsföreskrifter som måste följas så att olyckor kan undvikas.

6. Ta på dig skyddsutrustning

Du bör alltid bära värmetåliga handskar, ett heltäckande ansiktsskydd och andra skyddsglasögon. Ett kraftigt skyddsförkläde av läder håller dig utom räckhåll för stänk. Undvik syntetiska fibrer, som smälter på huden.

7. Arbeta i säkert område

Arbeta under ventilerade förhållanden så att du inte andas in farliga ångor. Se till att du inte belamrar din arbetsplats med brandfarliga ämnen. Det bör finnas en brandsläckare i närheten i händelse av brand.

8. Gjutning med varm metall

Jag sköt sakta och mjukt in den tillsammans med degeln. Överfyll den aldrig. Tillsätt det smälta aluminiumet på ett måttligt sätt så att det inte stänker.

9. Håll vattnet borta

Vatten reagerar våldsamt med smält aluminium och kan orsaka katastrofala explosioner. Undvik att starta den utan att ha torkat verktyg, formar och det område där du ska arbeta.

10. Använd ugnen på rätt sätt

Innan du använder en ugn, kontrollera den och se till att det inte finns några skador. Kyl och värm i enlighet med tillverkarens anvisningar för att förhindra att utrustningen går sönder.

Gjutningsprocess för aluminium

Det är möjligt att gjuta aluminium på ett antal olika sätt. I det här fallet kommer exemplet att vara sandgjutning. Det är billigt, enkelt och nybörjarvänligt

Steg 1: Förberedelse av gjutform

Maskinform av speciell gjutsand. Tryck fast sanden och tryck på den del du vill ha. Ta ut mönstret så att du lämnar en ren hålighet.

Steg 2: Smält aluminiumet

Lägg aluminiumskrot eller aluminiumtackor i en degel. Placera den i en ugn tills den smälter och nästan når 660 grader C (1220 grader F).

Steg 3: Eliminera orenheter

Tillsätt flussmedel till det smälta aluminiumet för att fånga upp smuts och oxider. Häll av föroreningar som skummats av från ytan.

Steg 4: Häll i metallen

Därefter ska degeln lyftas upp med hjälp av en tång. Fyll med stor försiktighet i formhålan med det smälta aluminiumet. Gör flödet kontinuerligt för att inte orsaka luftfickor och stänk.

Steg 5: Kyl ner den

Låt aluminiumverktyget svalna och stelna. Storleken på gjutgodset och tjockleken påverkar kyltiden.

Steg 6: Ta ut gjutningen

För att hitta aluminiumdelen, bryt bort sandformen. Gör dig av med överflödig sand och grovt sandpapper med hjälp av verktyg.

Steg 7: Avslutad

Ta bort överflödig metall, polera och/eller bearbeta till en slät yta. Gjutgodset är sedan i bruk.

Vanliga legeringar vid gjutning av aluminium

Det finns olika sorter av aluminiumlegeringar som används i stor utsträckning vid gjutning på grund av de olika egenskaperna som dessa legeringar har för att tillgodose olika applikationer. De mest populära är följande:

• A356 Alloy – Har den bästa hållfastheten efter värmebehandling, hög korrosionsbeständighet och svetsbarhet. Det är det mest allmänna materialet inom fordons- och flygindustrin.
• .319 Legering Den är väl lämpad för motordelar och i den mekaniska sektionen eftersom den ger god slitstyrka och bearbetbarhet.
• 535 Legering - Känd som en utmärkt korrosionsbeständig legering, i synnerhet när den utsätts för element som finns i marina förhållanden, och är idealisk för båtkomponenter och områden med korrosiva miljöer.
• Al-Si (aluminium-kisel)-legeringar Kan ge god flytbarhet och låg känslighet för krympning samt erbjuda rimlig slitstyrka och används oftast som bilblock.
• Al-Cu-legeringar (aluminium-koppar) Legeringar har mycket hög hållfasthet och mycket hög hårdhet, men något lägre korrosionsbeständighet, och används ofta för komponenter inom flyg och militär.

Alla legeringar väljs utifrån kraven på hållfasthet och korrosionsbeständighet, tillsammans med kraven på bearbetbarhet och enkel gjutning som krävs för tillämpningen. 

Här följer en tabell över viktiga egenskaper och tillämpningar

Här är tabell 1: viktiga egenskaper och tillämpningar

Här är en teknisk tabell mekaniska egenskaper för vanliga aluminiumgjutlegeringar 

Tabell 2 visar de mekaniska egenskaperna hos vanliga aluminiumgjutlegeringar 

Fördelar med aluminiumgjutning

Aluminiumgjutning är ett mycket önskvärt sätt att bearbeta produktionen i de flesta branscher eftersom det har många fördelar. Det är både mångsidigt, ekonomiskt och funktionellt.

Komplexa former

Aluminiumgjutning kan göra både enkla och extremt invecklade gjutgods. Det gör det möjligt att tillverka detaljer av fin karaktär som annars skulle vara svåra att åstadkomma genom maskinbearbetning.

Stark men lättviktig

Aluminium är starkt och lätt. Gjutna komponenter sänker totalvikten på maskiner och bilar utan att försämra hållbarheten.

Motståndskraft mot korrosion

Gjutet aluminium är naturligt rost- och korrosionsbeständigt. Det är därför det är perfekt när det gäller utomhus-, marin- och industrianvändning.

Massproduktion till låg kostnad

Aluminiumgjutning kan komma med en liten utgift för varje del och många delar när det gäller ett stort antal formar.

Återvinningsbart material

Aluminium kan också smältas flera gånger och återanvändas utan att kvaliteten försämras. Detta gör processen miljövänlig.

God termisk och elektrisk ledningsförmåga

Aluminiumgjutgods ger hög värmeöverföring, vilket gör dem användbara i köksredskap, motordelar och kylflänsar.

Typiska problem och hur de kan förebyggas

Gjutning av aluminium kan vara ett problem även för erfarna metallarbetare. Genom att känna till dessa problem och deras lösningar kan man spara tid och förbättra kvaliteten.

Porositet

Porositet är de små hål som finns i gjutgodset. Det uppstår när gas som finns i den smälta metallen blir instängd. För att förhindra detta bör man avgasa aluminium ordentligt före gjutning och använda rena och torra formar.

Ofullständig fyllning

Det händer ibland att det smälta aluminiumet inte fyller hela formhålan. Detta kan vara ett resultat av låg gjuttemperatur eller dålig design av formen. Se till att hålla metallen tillräckligt varm och att formen tillåter fritt flöde.

Grov finish

Grova eller korniga ytor beror oftast på att man använder grov sand eller felaktigt förberedda formar. Gör sanden finare eller använd en bättre/starkare form för att få en jämnare yta.

Sprickor eller skevhet

Dessa sprickor kan uppstå när gjutgodset kyls ner för snabbt eller ojämnt. Kyl stycket långsamt och jämnt så att metallen inte utsätts för påfrestningar.

Inneslutningar av metall

Ibland fastnar smuts eller slagg i gjutningen. Föroreningar ska skummas av från den smälta metallen och arbetsytan ska vara ren.

Användningsområden för aluminiumgjutning

Nästan alla stora industrier använder sig av aluminiumgjutning. Det är starkt, lätt och korroderar inte lätt, och skulle föredras i många föremål.

Fordonsindustrin

Aluminium är det material som används för att tillverka många av bildelarna. Exempel på sådana är motorblock, cylinderhuvuden, hjul och växellådshus. Dessa komponenter är tunga men ändå lätta, vilket förbättrar bilens prestanda och till och med bränsleförbrukningen.

Flyg- och rymdindustrin

Flygplan efterfrågar lätta och starka material. I flygplan och rymdfarkoster tillverkas strukturella element, fästen och höljen av gjuten aluminium.

Hushållsprodukter

Dekorationsföremål, köksredskap och delar som används för att tillverka möbler är oftast gjutna i aluminium. Det är en bra värmeledare och därför perfekt i kastruller och stekpannor samt bakplåtar.

Elektronik och elteknik

Kylflänsar, liksom kapslingar och höljen för elektrisk utrustning, är gjutna i aluminium. De kontrollerar värmen och skyddar komponenterna.

Industriell användning och byggnation

Inom byggbranschen används aluminiumgjutning för gjutning av trädgårdsdörrar, konsoler, dörrkarmar och paneler. Det finns i maskindelar, pumpar och industriell utrustning i fabriker.

Tips för nybörjare

Att gjuta i aluminium kan vara spännande, även om det kräver tid och försiktighet. Enkla tips skulle säkerställa bättre resultat för nybörjare.

Börja i liten skala

Börja med små, enkla projekt. På så sätt kan du få övning i att kasta utan att slösa bort för mycket material och utan att orsaka stora fel.

Studera först formtillverkning

En bra gjutning beror helt och hållet på formen. Lär dig hur du gör formar och hur du tar bort mönster utan att förstöra arbetsytan innan du hanterar smält metall.

Torra och rena verktyg

Placera aldrig ut formar och verktyg när de inte har torkat helt. Skadliga explosioner kan inträffa i all kontakt med smält aluminium eftersom all fukt kan orsaka t.

Värm upp formen

Smält de varma formarna något och häll. Detta minimerar termisk chock och ger förbättrad kvalitet på ytorna.

Håll din arbetsplats ren

Innan du börjar arbeta ska du se till att ha verktyg, säkerhetsutrustning och material på plats. På så sätt undviker du olyckor och kan arbeta mer effektivt.

Ha inte bråttom

Gjutvärlden har inget med hastighet att göra. Gå långsamt fram med gjutning, kylning och efterbehandling.

Fördelar med aluminiumgjutning för miljön

Aluminiumgjutning är bra både för användningen och för miljön. Det främjar hållbar produktion på ett antal sätt.

Återvinningsbarhet

Aluminium är det enda material som kan återvinnas konstant, utan att materialet försvagas eller att den ursprungliga kvaliteten försämras ytterligare. Återvunnet aluminium släpps ofta in i ugnen för att skapa nya gjutgods. Detta minskar kraven på ny gruvdrift.

Mindre energiförbrukning vid återvinning

Den energimängd som krävs reduceras till 90-95 procent jämfört med den energimängd som krävs för att tillverka aluminium genom primitiv malm. Det är kostnadsbesparande, mindre kostsamt och minskar utsläppen av växthusgaser.

Mindre avfall

Avfall kan minskas genom olika gjutmetoder. Den överblivna mängden metall kan plockas upp och användas i ytterligare gjutningar.

Varornas livslängd

Produkterna som är tillverkade av gjuten aluminium är långvariga. Detta gör dem mycket hållbara och därmed behövs färre utbyten för att möta samma uppsättning behov, vilket sparar resursförbrukningen.

Motståndskraft mot korrosion

Eftersom aluminium är motståndskraftigt mot rost är föremål som tillverkas av aluminium mindre underhållskrävande, mindre utsatta för kemisk behandling och därmed mindre benägna att orsaka miljöföroreningar.

GC Precision Mold Din pålitliga partner

I GC Precision Mold är vi också specialiserade på att tillhandahålla högkvalitativa aluminiumgjutningstekniker i linje med att uppfylla behoven hos en mängd olika branscher. Högteknologisk utrustning, uppmärksamhet på detaljer och mästerligt hantverk gör det möjligt för oss att tillhandahålla varje form eller gjutning med största integritet och kvalitet när det gäller hållbarhet och prestanda. Vårt kompetensområde är brett och omfattar fordons- och flygindustrin, konsumentprodukter och industriell utrustning. Högt på vår agenda står kundnöjdhet genom servicekvalitet, men inte begränsat till att leverera i tid, erbjuda rimliga priser och ge personlig service. Som tillverkningspartner kan vi vara din starka arm som kan hjälpa dig att förverkliga dina idéer som en funktionell och kostnadseffektiv produkt.

Slutsats

Aluminiumgjutning är en tillverkningsprocess som är ganska användbar och resursfull. Det blandar lätt aluminium med den längd och hållbarhet som krävs för att användas. Processen gäller för små prydnadsföremål såväl som för stora industriella delar.

Det tar tid och omsorg, uppmärksamhet på detaljer och ett stort öga för säkerhet att lära sig att gjuta aluminium. Kvalitetsresultat uppnås genom korrekt val av gjutmetod, tillverkning av korrekta formar och reglering av hällning. Skelettprinciperna gäller även vid sandgjutning eller pressgjutning och andra former av processer.

Hållbarheten hos aluminiumgjutning är en av de största styrkorna hos gjutningen. Aluminium kan inte ändras genom återvinning; i själva verket kan det återvinnas på obestämd tid utan att dess egenskaper ändras, vilket gör det till ett miljövänligt modernt produktionsmaterial. Det är korrosionsbeständigt och håller länge, vilket sparar på avfall och utgifter för underhåll.

Nybörjare bör börja med små mängder och med säkerhetsåtgärder för att gradvis bli bättre. I det långa loppet kan denna talang ge accent inte bara till kreativt arbete utan också karriär. Aluminiumgjutning kan vara en framgångsrik och livskraftig process med ett lämpligt tillvägagångssätt.

Vanliga frågor och svar 

1. Inom vilka branscher är GC Precision Mold verksamt?

Vi erbjuder noggrannhet vid gjutning och formning inom fordons-, flyg-, konsumentvaru-, elektronik- och industriutrustningsindustrin.

2. Tillverkar ni specialformar?

Vi har ett team som är specialiserat på design och tillverkning av kundanpassade formar, och varje produkt baseras på vad kunden vill ha och vad som uppfyller hans/hennes krav.

3. Vilka material använder du?

Några av de material som vi använder för att ta fram hållbara och effektiva formar är aluminium, stål och speciallegeringar för att ge effektiva formar som passar olika funktioner.