Odlewanie aluminium jest szeroko stosowanym procesem produkcyjnym, w którym stopione aluminium wlewa się do formy, aby stworzyć złożone części o doskonałej wytrzymałości, niskiej masie i wysokiej odporności na korozję. Odlewy aluminiowe jest niezbędne w branżach, takich jak motoryzacyjna, lotnicza, elektronika i konstrukcja, ponieważ pozwala na produkcję części o precyzyjnych kształtach, cienkich ścianach i dobrych wykończeniach powierzchni. Istnieje kilka metod odlewania aluminium, każda dostosowana do różnych zastosowań, części i ilości produkcji.
1. Zrozumienie aluminiowego odlewania
Odlewanie aluminiowe zaczyna się od stopu stopu aluminium, a następnie wlewanie stopionego metalu do preformowanej formy. Gdy aluminium ostygnie i zestalają, forma jest usuwana, a odlew jest czyszczony i wykończony. Proces odlewania umożliwia tworzenie zarówno prostych, jak i skomplikowanych geometrii, które byłyby trudne lub drogie do osiągnięcia samej obróbki.
2. Wspólne metody odlewania aluminium
A. Casting piasku
Proces: Piaskowana forma jest tworzona przez pakowanie piasku wokół wzoru. Po przygotowaniu formy stopionym aluminium wlewa się do wnęki.
Zalety: niski koszt, elastyczny dla dużych części, idealny na małe biegi produkcyjne.
Zastosowania: bloki silnika, obudowy pompowe, wsporniki i części sprzętu przemysłowego.
B. Die casting
Proces: stopione aluminium jest wstrzykiwane do stalowej formy (die) pod wysokim ciśnieniem.
Zalety: duża prędkość produkcyjna, doskonałe wykończenie powierzchni i dokładność wymiarowa.
Aplikacje: komponenty motoryzacyjne, obudowy elektroniczne, narzędzia i produkty konsumenckie.
C. Odlewanie grawitacyjne (stałe odlewanie form)
Proces: stopione aluminium przepływa do metalowej formy wielokrotnego użytku pod siłą grawitacji.
Zalety: silniejsze odlewy niż odlewanie piasku, odpowiednie do produkcji średniej objętości.
Zastosowania: głowice cylindrów, kolektory i części maszynowe.
D. Casting inwestycyjny (casting Lostwax)
Proces: Wzór wosku jest pokryty ceramiką do tworzenia formy. Po stopieniu wosku wlewa się aluminium.
Zalety: Doskonałe szczegóły i wykończenie powierzchni; Dobry do złożonych kształtów.
Zastosowania: Elementy lotnicze, narzędzia medyczne oraz elementy artystyczne lub ozdobne.
3. Kroki do rzucania części aluminiowych
Krok 1: Projektowanie wzorów
Model ostatniej części jest tworzony za pomocą wosku, drewna, plastiku lub metalu. Ten wzór pomaga ukształtować wnękę pleśni.
Krok 2: Tworzenie pleśni
W zależności od metody odlewania pleśń może być wykonana z piasku, ceramiki lub stali. Forma musi być precyzyjna i zaprojektowana tak, aby wytrzymać wysokie temperatury.
Krok 3: Tope aluminium
Wlewki aluminiowe lub złom metal są podgrzewane w piecu, aż osiągną stan stopiony (około 660 ° C lub 1220 ° F).
Krok 4: Wylewanie metalu
Stopone aluminium jest starannie wylewane lub wstrzykiwane do formy. W odlewaniu matrycy ten krok wykorzystuje wysokie ciśnienie; W odlewaniu piasku lub grawitacji przepływ jest kontrolowany ręcznie lub przez mechanizmy pochylenia.
Krok 5: chłodzenie i zestalenie
Aluminium chłodzi i zestala się w formie, przynosząc kształt wnęki. Czasy chłodzenia różnią się w zależności od rozmiaru części i materiału pleśni.
Krok 6: Usuwanie odlewu
Po solidnej formie jest otwarta lub rozbita w celu usunięcia części odlewanej. W odlewaniu piasku pleśń jest zniszczona; W castingu matrycy jest ponownie wykorzystywany.
Krok 7: Wykończenie
Ostatnia część jest przycięta, oczyszczona i obrabiana w razie potrzeby. Burrs, Flash lub Bramy są usuwane. Można zastosować zabiegi powierzchniowe, takie jak anodowanie, malowanie lub powłoka proszkowa.
4. stopy aluminium używane do odlewania
Różne stopy aluminium są stosowane w zależności od siły, płynności i zastosowania:
A356: Wspólne w odlewie piasku i matrycy oferuje doskonałą wytrzymałość i odporność na korozję.
ADC12: Popularny w odlewaniem matrycy, dobrej płynności i właściwościach mechanicznych.
ALSI10MG: Często stosowany w lotniczej i motoryzacyjnej w stosunku siły.
Seria Alcu i Alzn: stosowana, gdy potrzebna jest wysoka wytrzymałość.
5. Zalety odlewu aluminiowego
Lekki: aluminium jest mniej więcej na ciężarze stali.
Odporność na korozję: Doskonałe do środowiska zewnętrznego i morskiego.
Wysoki stosunek siłowy: Idealny do transportu i części lotniczych.
Dobra przewodność cieplna: przydatne w radiatorach i obudowach elektronicznych.
Opłacalny dla złożonych kształtów: zmniejsza potrzebę obróbki i montażu.
6. Wyzwania i kontrola jakości
Castowanie części aluminiowych wymaga dbałości o szczegóły:
Porowatość: pęcherzyki gazowe mogą zostać uwięzione podczas zestalania.
Skurcz: Redukcja objętości podczas chłodzenia może powodować wady.
Pękanie: nierówne chłodzenie może powodować stres i złamania.
Aby uniknąć tych problemów, producenci korzystają z oprogramowania symulacyjnego, odlewania próżniowego i kontrolowanych systemów chłodzenia. Kontrola jakości obejmuje kontrolę XRAY, testy ultradźwiękowe i kontrole wymiarowe w celu zapewnienia specyfikacji części.
Części aluminiowe jest wszechstronną i opłacalną metodą wytwarzania zarówno prostych, jak i złożonych komponentów w różnych branżach. Wybierając odpowiedni proces odlewania - czy to piasek, matrycy, grawitacji czy inwestycji - i używając odpowiedniego stopu, producenci mogą tworzyć silne, trwałe części z minimalnymi odpadami. Zrozumienie każdego kroku, od konstrukcji formy do wykończenia, jest kluczem do zapewnienia wysokiej jakości odlewów aluminiowych dla nowoczesnych potrzeb inżynierskich.
