Odlewanie aluminium to metoda wytwarzania części o wysokiej tolerancji i wysokiej jakości poprzez wlewanie stopionego aluminium do precyzyjnie zaprojektowanej i precyzyjnie zaprojektowanej matrycy, formy lub formy. Jest to wydajny proces produkcji złożonych, skomplikowanych i szczegółowych części, które dokładnie odpowiadają specyfikacjom oryginalnego projektu.
Proces odlewania aluminium
1. Trwałe odlewanie form
Duża część kosztów trwałego odlewania form aluminiowych to obróbka skrawaniem i kształtowanie formy, która jest zwykle wykonana z żeliwa szarego lub stali. Forma jest kształtowana w geometryczny kształt projektowanej części, a specyfikacje i kształt części są podzielone na dwie połowy. W procesie wtrysku połówki formy są szczelnie zamykane, tak że nie ma w nich powietrza ani zanieczyszczeń. Formę podgrzewa się przed wylaniem roztopionego aluminium, które można kadzią, wylewać lub wtryskiwać.
Po zakończeniu procesu formę pozostawia się do ostygnięcia, aby umożliwić stwardnienie części aluminiowej. Po ochłodzeniu część jest szybko wyjmowana z formy, aby zapobiec tworzeniu się defektów.
Niezależnie od tego, jak prosty może się wydawać ten proces, jest to naukowo i technicznie opracowana metoda produkcji części o dużej objętości.
2. Odlewanie piasku
Proces odlewania w piasku polega na pakowaniu piasku wokół wzoru wielokrotnego użytku, który ma kształt, szczegóły i konfigurację produktu końcowego. W modelu znajdują się nadstawki, które umożliwiają wlewanie roztopionego metalu do formy oraz doprowadzanie gorącego aluminium do odlewu podczas krzepnięcia, aby zapobiec porowatości skurczowej.
Do wzoru dołączony jest wlew, który umożliwia włożenie stopionego metalu do formy. Wymiary wzoru są nieco większe niż produkt, aby uwzględnić skurcz podczas procesu chłodzenia. Piasek ma ciężar i wytrzymałość niezbędną do utrzymania kształtu wzoru i jest odporny na interakcję ze stopionym metalem.
4. Odlewanie próżniowe Odlew próżniowy wykorzystuje hermetyczną obudowę dzwonu, która ma otwór wlewowy na dole i wylot próżniowy na górze. Proces rozpoczyna się od zanurzenia wlewu pod powierzchnią roztopionego aluminium. W odbiorniku wytwarza się próżnia, tworząc różnicę ciśnień pomiędzy wnęką matrycy a roztopionym aluminium w tyglu.
Różnica ciśnień powoduje, że roztopione aluminium przepływa w górę wlewu do wnęki matrycy, gdzie stopione aluminium krzepnie. Matryca jest wyjmowana z odbiornika, otwierana, a część zostaje wyrzucona.
Kontrolowanie podciśnienia i różnicy ciśnień pomiędzy wnęką matrycy a roztopionym aluminium umożliwia kontrolowanie szybkości napełniania wymaganej przez konstrukcję części i wymagania dotyczące wlewu. Kontrola stopnia wypełnienia zwiększa możliwość określenia solidności gotowej części.
Zanurzenie wlewu pod powierzchnią roztopionego aluminium gwarantuje, że roztopione aluminium będzie najczystszym stopem, wolnym od tlenków i żużli. Części są czyste i zdrowe, zawierają minimalną ilość ciał obcych.
5. Casting inwestycyjny
Odlewanie metodą traconego wosku, zwane również odlewaniem metodą traconego wosku, rozpoczyna się od wtryskiwania wosku do matrycy w celu stworzenia wzoru gotowego produktu. Woskowane wzory są przymocowane do wlewu, tworząc konfigurację przypominającą drzewo. Drzewo jest wielokrotnie zanurzane w zawiesinie, która tworzy mocną ceramiczną skorupę wokół woskowego kształtu.
Gdy ceramika stwardnieje i stwardnieje, jest podgrzewana w autoklawie w celu dokończenia wypalenia wosku. Aby uzyskać pożądaną temperaturę płaszcza, przed napełnieniem go roztopionym aluminium, które wlewa się do wlewu i przechodzi przez szereg wlewów i bramek do form, podgrzewa się je wstępnie. Kiedy części stwardnieją, ceramika zostaje odrzucona, pozostawiając połączone z drzewem części do wycięcia z drzewa.
6. Utracony odlew piankowy
Proces odlewania metodą traconej pianki to kolejny rodzaj odlewania metodą traconą, w którym wosk zastępuje się pianką polistyrenową. Wzór jest uformowany z polistyrenu w zestawie klastrowym, takim jak prowadnica i wlewy z odlewu metodą traconego wosku. Kulki polistyrenu wtryskuje się do ogrzanych form aluminiowych pod niskim ciśnieniem z dodatkiem pary w celu spieniania polistyrenu w celu wypełnienia pustych przestrzeni.
Wzór umieszcza się w gęsto ubitym, suchym piasku, który jest zagęszczany wibracją, aby wyeliminować puste przestrzenie lub kieszenie powietrzne. Podczas wlewania stopionego aluminium do formy piaskowej pianka wypala się i powstaje odlew.
Typowe zastosowania odlewów aluminiowych
Ze względu na doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne, wiele głównych gałęzi przemysłu wykorzystuje odlewy aluminiowe. Oto kilka typowych zastosowań tego materiału.
1. Przemysł medyczny
Producenci części medycznych polegają na odlewach aluminiowych ze względu na ich wytrzymałość i lekkość przy wytwarzaniu protez, tac chirurgicznych itp. Poza tym proces ten nadaje się do wykonywania skomplikowanych i dokładnych kształtów, z których znana jest ta branża. Aluminium jest również właściwym materiałem ze względu na jego odporność na korozję, ponieważ większość sprzętu medycznego ma kontakt z płynami ustrojowymi.
2. Przemysł motoryzacyjny
Producenci części samochodowych polegają na odlewach aluminiowych ze względu na ich lekkość, ale nie obejmującą wytrzymałości i trwałości. W rezultacie poprawiło się zużycie paliwa. Co więcej, wytwarzanie części samochodowych o skomplikowanych kształtach za pomocą procesu odlewania aluminium jest łatwiejsze. Odlewy aluminiowe nadają się do wykonywania takich części jak hamulce i kierownice.
3. Przemysł kulinarny
Odlew aluminiowy jest przydatny w przemyśle kulinarnym ze względu na jego trwałość, odporność na korozję, lekkość i doskonałe przewodzenie ciepła. Poza tym materiał ten nadaje się do produkcji naczyń kuchennych ze względu na doskonałe odprowadzanie ciepła, tzn. szybko się nagrzewa i schładza.
4. Przemysł lotniczy
Części aluminiowe doskonale sprawdzają się w przemyśle lotniczym ze względu na ich lekkość i wytrzymałość. Jego niewielka waga pozwala samolotowi zużyć mniej paliwa, aby unieść większy ciężar.
Źródło:
https://www.iqsdirectory.com/articles/die-casting/aluminum-casting.html
https://waykenrm.com/blogs/cast-aluminum/#Common-Applications-of-Casting-Aluminum
Pod redakcją May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 26 lipca 2023 r
