ADC12, basınçlı döküm için tasarlanmış bir alüminyum-silikon-bakır alaşımıdır. Yüksek akışkanlık için kabaca 9.6-12% silikon ve daha fazla mukavemet için 1.5-3.5% bakır içerir. Bu alaşım tipik olarak 180-230 MPa arasında bir gerilme mukavemetine ulaşır. adc12 alüminyum alaşım yoğunluğu yaklaşık 2,7 g / cm³'tür, bu da onu hafif yapar. ADC12 iyi işlenebilirlik sunar ancak 250°C'nin üzerinde mekanik özelliklerde azalma gösterir.

Bu içerikte, hakkında derinlemesine bilgi edinin:

Neden kalıp dökümün yerini aldı - mükemmel akışkanlık, minimum büzülme

Uygulamalar-Otomotivden (araba silindirleri) tüketim mallarına (drone çerçeveleri)

✔ Metal işçileri neden tercih ediyor - Güç + bütçe dostu.

ADC12'nin Kimyasal Bileşimi

ADC12 alüminyum alaşım gövdesi nedeniyle belirli nitelikler içerir. Başlıca element kombinasyonu şunları içerir:

• 6 - 12.0% silikon (Si): - Akışkanlığı artırarak döküm sırasında daha pürüzsüz hale getirir.
• 5-3.5% bakır (Cu): - Tokluğu artırır ancak pas direncini azaltır.
• ≤0,3% magnezyum (Mg): - Daha iyi sertlik ekleyin.
• ≤1,3% demir (Fe): - Dayanıklılık verir ancak kırılganlığı tehlikeye atabilir.
• ≤1.0% çinko (Zn): - Pas veya korozyona karşı dayanıklıdır.
• ≤0,5% manganez (Mn): - Isı hasarına karşı rekabet eder.
• İlave eser elementler: ≤0,5% nikel (Ni) yüksek ısı reaksiyonunu durdurarak mukavemeti korur. ≤0,3% kalay (Sn) yüzey sürtünmesini azaltır.

Diğerleri ise yapıyı güçlendirmek veya ince ayar yapmak için kullanılan eser elementlerdir. alümi̇nyum döküm parçalar.

Bu Kısa Videoda Açıklanan Alüminyum Alaşımları Metallerini İzleyin

Mikroyapı ve Performansta Elementlerin Rolü

Silikon:

Esnek olan silikon çok küçük, sert parçacıklar oluşturur. Bunlar aşınma direncini artırmak için çalışır. İlavesi akışkanlığı artırır ve kalıbı eşit şekilde doldurur. Motor blokları gibi son derece ayrıntılı şekiller elde etmede yardımcı olur.

Bakır:

Bakır en sert alaşım elementidir. Alüminyum ile karıştırılması alaşım kristalleri arasındaki bağları güçlendirir. Sonuç olarak Çekme Dayanımı 180 MPa'ya ulaşır. Ancak, metalin korozyona direnme kabiliyetini azaltır. Bunun için koruyucu kaplamalar uygulamanız gerekir.

Magnezyum:

Magnezyum, ADC12 tane yapısının rafine edilmesi açısından faydalıdır. Esnekliğini kaybetmeden içeriğini çok daha sert hale getirir. Ayrıca tekrarlanan strese karşı dayanıklılığı artırır.

Demir:

Demir içeriği sertlik yaratır. Ancak, daha düşük bir miktar, maksimum 1,3% eklemelisiniz. Bunun nedeni yüksek miktarların kırılganlığı etkilemesidir. Bu da genellikle ağır yükler altında çatlaklara neden olur.

Çinko ve Manganez:

Çinko, koruyucu kalkanlar eklemek için çalışır. Bu, genellikle ıslak ortamlarda paslanmaya karşı bariyerler oluşturur. Bu arada manganez, bu alaşımın 150°C'ye kadar sıcaklıklarla başa çıkma kabiliyetini artırır.

Nikel ve Kalay:

Nikel, sıcak motorlar gibi kritik ortamların üstesinden gelmek için parçaya gereken gücü verir. Kalayın faydası, dişli parçaları gibi sürekli hareket halinde olan durumlarda sürtünmeyi azaltmaktır.

ADC10 ve ADC14 ile Karşılaştırma

Akışkanlık ve Güç:

Maliyete göre ADC10, ADC12'den çok daha pahalı değildir. Tersine, silikon 7.5-9.5% silikon içeriğine sahip olduğu için daha iyi akar.

Çok ince duvarlı ürünler yapmak için ADC14 daha iyi bir seçimdir. Bunun nedeni 16-18% silikon içermesidir. Bununla birlikte, bu yüksek silikon miktarı ADC12'ye kıyasla mukavemetini azaltır (ADC12'nin 180 MPa'sına karşılık 200 MPa).

Isı Direnci:

ADC12 ısı stresi sorunlarını giderir. Bunun nedeni genellikle bakır ve nikel partiküllerinin eklenmesidir. Ancak bu içerik ADC14 kadar tercih edilebilir değildir. Çünkü ADC12'deki daha fazla bakır elementi, sıkı ısı toleransına karşı daha az tepki vermesine neden olur.

Uygulamaya Dayalı Seçim:

Mukavemet ve orta derecede ısı direnci gibi özelliklere ihtiyaç duyan parçalarda ADC12 metali iyi çalışır. Örneğin, silindir kapakları.

Bu arada, projenin bütçe dostu seçenek altında olması ve basit özelliklere sahip olması gereken ADC12 alaşımına gitmelisiniz.

Bildiğiniz gibi, elektronik parçaların son derece ayrıntılı bölümleri olan birkaç küçük alanı vardır, bu nedenle ADC14'ü seçebilirsiniz. Karmaşık ihtiyaçları destekler.

ADC12'nin Mekanik Özellikleri

Çekme Dayanımı ve Akma Dayanımı:

ADC12 yırtılma ve deformasyonla ilgilenir. Bunun için çekme dayanımı (180-230 MPa) ve akma dayanımı (120-150 MPa) özelliklerini bir arada kullanır. Alaşımın bu yeteneğini kontrol edebilirsiniz. Hassas ölçümler elde etmek için numunesini döküm ve işleme aşamasına geçirin.

Ayrıca, alaşımın mukavemetinin çoğu ısıl işlemlerle artar. Bu işlem alaşımın mikro yapısını 150°C'de 5 saat boyunca değiştirir. Böylece metal gerekli sertlik seviyesini geçebilir.

Uzama ve Sertlik:

ADC12 alüminyum alaşımı kırılmadan önce 1-3%'ye kadar uzamaya sahiptir. Bundan dolayı düşük süneklik oluşur. Bu alaşım aynı zamanda iyi bir sertlik aralığı sunar. Bu, 75-85 HB (Brinell) veya 40-50 HRB'nin (Rockwell B) altına düşer.

Sertliği artırabilecek diğer bir parametre de soğutma hızıdır. Sıcaklıkta daha iyi tutarlılık, örneğin 7,5 mm/s, bu durumda değerlidir.

Sağlanan görüntü çekme gerilimi arasındaki ilişkiyi göstermektedir. ADC12 arızasının nedeni olan ve 78,2% gözenekliliğe neden olan 120 MPA vardır. Bu arada, daha kalın olan daha fazla strese dayanabilir.

Darbe Direnci ve Yorulma Dayanımı

ADC12 alüminyum, Charpy darbe testi sırasında ani şokun emilen enerji miktarı olan 5 ila 8 joule alır. S-N eğrisi görüntüsü yorulma direncini göstermektedir. Bu değer 10^6 döngüde yaklaşık 80 MPa'dır. Bununla birlikte, normalden daha düşüktür. Tipik olarak 100-150 MPa arasında değişir.

Yorulmada uzama, yükleme yavaşsa, örneğin 0,1 mm/s ise gerçekleşir. Ayrıca, stres nedeniyle yorulma çatlaklarının 0,02 mm yayıldığını gösterir. Kırılma mukavemeti yaklaşık 15 MPa√m'dir.

ADC12 Alüminyum Alaşım Uygulamaları

Otomotiv Endüstrisi Uygulamaları:

ADC12 alaşımı motor blokları ve silindir kapakları üretmek için dökülebilir. Dayanıklılık ve hafiflik özelliklerini burada bulabilirsiniz. Düşük ağırlığı nedeniyle araçlarda 15 ila 20%'ye kadar düşük enerji tüketir.

Ayrıca, hafif bileşenler yakıt verimliliğini yüzde 5 ila 8 oranında artırır. 200°C'ye kadar sıcaklıkların üstesinden gelebilme kabiliyetleri motor parçalarının imalatı için uygundur. Ayrıca, erimiş sıvıyı derinlemesine ayrıntılı döküm parçalara dönüştüren daha düşük erime noktalarına sahiptir.

Havacılık ve Uzay Endüstrisi Uygulamaları

Havacılık ve uzay endüstrilerinin motor gövdesi gibi yapısal parçalar ADC12'ye dayanır. Metal onlara bir güç/ağırlık oranı verir. Bu daha sonra yakıt kullanımını en aza indirmede yardımcı olur.

Görünüşe göre, ADC12 külçesi diğer alaşımlar kadar yaygın değildir. On bin çevrime kadar daha düşük yorulma direncine sahiptir.

Endüstriyel ve Ticari Uygulamalar

Çeşitli pompa gövdeleri, dişli kutuları ve elektrikli aletler genellikle ADC12 metalinden yapılır. Daha az korozyona uğrar ve aşınmaya karşı dayanıklıdır.

Tüketici elektroniği bileşenlerinden bahsedecek olursak, dizüstü bilgisayar çerçevelerini ve kamera gövdelerini dökerek son işlemlerine pürüzsüz bir dokunuş katıyor.

ADC12'nin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajlar:

• Mukavemet-Ağırlık Oranı: 2,7 g/cm³ ile bu alüminyum alaşım, 30%'ye kadar çelikten daha az ağırlığa sahiptir. Bununla birlikte, 180 MPa gerilme mukavemeti sağlar.
• Korozyon Direnci: Bu metalle yapılan parçalar nemli ortamlarda bile daha az korozyona uğrar. Koruyucu bir kaplama olmadan 5 yıldan fazla dayanabilirler.
• Dökülebilirlik ve İşlenebilirlik: ADC12 580°C'de erir. Karmaşık kalıp şekillerini eşit şekilde doldurarak sorunsuzca akar. Metal bir tür kırılgandır ve işleme için daha sert alaşımlar kadar fazla enerjiye ihtiyaç duymaz.

Dezavantajlar:

• ADC12'de daha fazla bakır parçacığı vardır. Bu da onu ADC10'dan biraz daha pahalı yapar.
• Alaşım kaynağı kaldıramaz ve işlem sırasında çatlaklara neden olur. Ancak birden fazla bileşeni bir araya getirmek için 500-600°C'de çalışan lazer kaynağı kullanabilirsiniz.
• Döküm sırasında hava veya gazlar karışarak gözenekliliğe neden olur. Üreticiler bu sorunu vakumlu döküm yöntemlerini kullanarak çözmektedir. Bu da <2%'ye kadar düşürür.
• Her metalin belirli bir sınırı vardır, ADC12'nin de öyle. 250°C'nin üzerine maruz kaldığında gücünü kaybeder. Bu yüzden yüksek ısılı alanlarla uyumlu değildir.

ADC12 Alüminyum Basınçlı Döküm Prosesi

Basınçlı Döküm Sürecine Genel Bakış

Metal işçileri ADC12 metalini karmaşık parçalara dönüştürmek için yüksek basınç kullanırlar. Çelik bir kalıba beslemek için 580-620°C'de eritirler. Kalıp sıcaklıklarını 50-150 MPa'ya kadar korurlar. İşlem 5 ila 30 saniye sürer ve bir nesneyi tamamlar. Boyut ve sonucun doğruluğu boyut ve şekle bağlıdır.

ADC12 Basınçlı Döküm Proses Parametreleri

• 200-250°C'ye kadar bir sıcaklık uygulayarak kalıbı önceden ısıtın. Bu, çatlakların azaltılmasına yardımcı olacaktır.
• Kalıbın iç türlerini doldurmak için 70 ila 100 MPa arasında ılımlı basınç önemlidir.
• 10-20°C/s arasında değişen Soğutma Hızı mukavemeti etkileyebilir. Tane boyutu, daha hızlı soğutma uygulanarak daha iyi veya gerektiği kadar minimum olabilir.

Yaygın Kusurlar ve Zorluklar

• Erimiş alaşımın boşluğa daha yavaş bir hızda eklenmesi soğuk kapanmalara neden olur. Basıncı 120 MPa'a kadar yükselterek düzeltin.
• Hava hapsolduğunda gözeneklilik oluşabilir. Vakum döküm 0,1 atm'de bunu önler.
• Uygun olmayan soğutma sıcaklıklarının uygulanması taneleri etkileyebilir. Boşluklara neden olur. 5 ila 7 °C/s soğutma hızları ile kontrol edin.
• X-ray tarama tekniğini kullanarak, 0,2 mm kadar küçük çatlaklar gibi parçalardaki kusurlu alanları tespit edebilirsiniz.

ADC12'nin Malzeme Özellikleri

1. Fiziksel Özellikler:

• Yoğunluk: 2,68 g/cm³
• Erime Noktası: 580°C
• Termal İletkenlik: 96 W/m-K
• Sıcaklık Etkileri: 150°C'nin altında stabil kalır.

2. Termal Özellikler:

• Özgül Isı: 963 J/kg-K
• Termal Genleşme: 21,8 µm/m-°C

Alaşımının basınçlı dökümle ilgisi düşük termal genleşmesidir. 10°C/s'de soğutma sırasında çatlamayı en aza indirir.

3. Elektriksel ve Manyetik Özellikler

• Elektriksel İletkenlik: 30% IACS
• Manyetik Geçirgenlik: 1,02

ADC12'de dengeli özellikler vardır. Bu nedenle ısıya duyarlı ve manyetik olmayan parçalar için çok yönlü bir seçenek olarak bilinir.

Diğer Malzemelerle Karşılaştırmalı Genel Bakış

• ADC12 külçe, çelik malzemelerden daha az ağırlığa (65%) sahiptir.
• Korozyon direnci özelliklerine kıyasla, bu alaşım çelikten daha iyidir. Bu arada bakır, ADC12'ye kıyasla korozyona karşı daha fazla direnç gösterebilmektedir.
• Bu metal magnezyum alaşımlarından çok daha ucuzdur (20%).

Seçim Kriterleri:

Motor blokları veya şanzıman kutuları gibi otomotiv bileşenlerini imal etmek için ADC12 alüminyum alaşımını tercih edebilirsiniz. Özellikle de mukavemet-ağırlık oranlarının söz konusu olduğu projelerde.

Buna ek olarak, iyi akışkanlığı nedeniyle büyük üretim ihtiyaçlarına uygundur. Sonuç olarak üretilen çıktıda daha az kusur vardır.

Magnezyumdan daha düşük maliyetli olduğu için uygun fiyatlı ürünler yapmak için de kullanabilirsiniz. Bu metal, elektronik muhafazalar için uygun olan iyi EMI kalkanı ve manyetik olmayan özellikler içerir.

ADC12'den kaçının:

ADC12 alaşımının aşırı sıcaklık uygulamalarında (>250°C) döküm için kullanılmaması tavsiye edilir. Bunun yerine çelik malzeme ikame edilebilir.

Denizcilik endüstrisi parçalarının imalatı için bakır alaşımlarını tercih edin. Ayrıca magnezyum, yüksek etkili bir bileşen yapmak için bundan daha iyi bir seçimdir.

Profillerin hassas sonuçlar elde etmek için belirli ayrıntıları ve karmaşık alanları içerdiği kısım; ADC14 alaşımı ADC12'ye kıyasla daha iyidir.

Sonuç:

Alüminyum alaşımı ADC12'nin kolay dökülebilirliği ve dengeli mukavemeti, onu araba parçaları ve makineler için en iyi seçim haline getirir. Silikon parçacığı ve diğer alaşım içeriklerinin karışımı akışkanlığı ve performansı ADC14'ten daha iyi artırır. ADC12'yi hafif tasarımı ve seri üretilen ekipmanlar için bile uygun fiyatlı olması nedeniyle tercih edebilirsiniz.