Az alumíniumöntés során kiváló minőségű, szigorú tűréseknek megfelelő alkatrészek készülnek úgy, hogy az olvadt alumíniumot egy precízen megtervezett és kialakított formába vagy öntőszerszámba öntik.
Az eljárás különféle alumíniumötvözeteket használ, és hatékony megoldás, ha az eredeti terv pontos követelményeinek megfelelő, bonyolult, összetett és részletgazdag alkatrészeket kell gyártani.
Az alumíniumöntésre közvetlenül az alumínium kinyerése után kerül sor. Az alumíniumöntvények népszerűek, mert könnyűek, ugyanakkor ellenállnak az alumínium nyomásos öntésénél alkalmazott magas hőmérsékletnek.
Miután eldöntötte, hogy a projektjéhez az alumínium nyomásos öntése a megfelelő választás, ki kell választania a megfelelő ötvözetet.
A fő alumíniumötvözetek
Az alumínium a Föld harmadik leggyakoribb eleme. Kinyerése azonban nehéz a szükséges bonyolult és összetett folyamatok miatt.
Az alumíniumot gyakran különböző fémekkel ötvözik, hogy javítsák az alumínium és az ötvözet tulajdonságait. A sikeres projekthez meg kell találnia a megfelelő ötvözetet.
Az alábbiakban az alumíniumötvözetek különböző típusai láthatók:
- AA-8000: épületvezetékekhez használják az amerikai Nemzeti Elektromos Szabályzat szerint
- Zamak (cink, alumínium, magnézium, réz)
- Alclad: nagy tisztaságú alumíniumnak egy nagy szilárdságú maganyaghoz történő kötésével készült alumíniumlemez
- Alnico (alumínium, nikkel, réz)
- Al-Li (lítium, esetenként higany)
- Magnox (magnézium-oxid, alumínium)
- Nambe (alumínium és hét másik, meg nem nevezett fém)
- Birmabright (alumínium, magnézium)
- Duralumin (réz, alumínium)
- Hindalium (alumínium, magnézium, mangán, szilícium)
- Titanal (alumínium, cink, magnézium, réz, cirkónium)
- Az alumínium egyéb összetett ötvözeteket is alkot magnéziummal, mangánnal és platinával
- Magnalium (magnézium)
- Silumin (alumínium, szilícium)
Az alumíniumötvözeteket a gyakori elnevezések mellett az alább látható négyjegyű számmal is azonosíthatja:
- 1000:Ebbe a sorozatba a legalább 995-ös tisztaságú alumíniumötvözetek tartoznak
- 2000:A fő ötvözőelem a réz. Az ötvözet hőkezeléssel szilárdabbá tehető.
- 3000:A fő ötvözőelem a mangán. A 3003-as sorozat a leggyakoribb ebben a csoportban, és edények gyártásához használják.
- 4000:A sorozat ötvözetei alumíniumhoz adott szilíciummal készülnek. Ez csökkenti a fém olvadáspontját anélkül, hogy rideggé tenné.
- 5000:Ennek a sorozatnak a fő ötvözőeleme a magnézium. Az ötvözet kopásálló, tengervízi korrózióval szemben ellenálló és hegeszthető.
- 6000:Ezek az ötvözetek magnéziumot és szilíciumot tartalmaznak, amelyek magnézium-szilikiddé egyesülnek. Közepes szilárdságúak és kiváló korrózióállóságúak
- 7000:A 7-es sorozat fő ötvözőeleme a cink. Az ebből készült ötvözet nagyon erős és hőkezelhető.
- 8000:Ezek az alumíniumötvözetek más elemek hozzáadásával készülnek.
A mangánból készült, 3000-es sorozatú alumíniumötvözet kiváló alakíthatósággal és korrózióállósággal rendelkezik, és ez a legerősebb ötvözőelem
Az alumíniumötvözetek jellemzői
Az alkalmazáshoz megfelelő alumíniumötvözet kiválasztásához mérlegelnie kell az ötvözetek különböző tulajdonságait. A nyomásos öntéshez kiválasztott ötvözet közvetlenül befolyásolja a folyamatot.
Az alábbiakban néhány szempontot ismertetünk, amelyet érdemes figyelembe venni a nyomásos öntéshez használt alumíniumötvözet kiválasztásakor:
- Öntőszerszámhoz tapadás:Ez akkor fordul elő, amikor az öntvény hozzátapad a szerszám falához, és megnehezíti a kilökést. Ez az öntőszerszámot és az öntvényt is károsíthatja. Ezért válasszon nagy tapadásgátló tulajdonságú alumíniumötvözetet.
- Melegrepedés:Megszilárdulási repedésnek is nevezik; olyan nyomásosöntési hiba, amely az alumíniumötvözet belső vagy külső részeinek megrepedését vagy szakadását okozhatja. Egyes öntészeti ötvözetek hajlamosabbak erre, mint mások, ezért ezt érdemes figyelembe venni.
- Kopásállóság:Ez segíthet különbséget tenni a számos öntészeti ötvözet között. Ha az alkatrészek állandó súrlódásnak vannak kitéve, a nyomásos öntvények kiválasztásakor vegye figyelembe ezt a szempontot.
- Korrózióállóság:A korrózióállóság mértéke alumíniumötvözetenként eltérő. A választást igazítsa ahhoz a környezethez, amelynek a nyomásos öntvény ki lesz téve. Az 5000-es sorozat tengeri környezetben különösen korrózióálló.
- Felületi megmunkálhatóság és kezelések:Az alumínium nyomásos öntvények gyakran felületkezelést vagy alakítást igényelnek a szerszámból való kivétel után. Egyes alumíniumöntvények könnyebben megmunkálhatók utólag, mint mások, ezért az öntészeti ötvözet kiválasztása előtt mérlegelje ezeket a megmunkálási jellemzőket.
Nincs minden alkalmazáshoz megfelelő, univerzális ötvözet. Ezért a fenti öntési jellemzők alapján körültekintően válasszon.
Alumíniumötvözetek hőkezelése
A képlékenységi és szilárdsági igényektől függően a hőkezelés tovább növeli a keménységet, a szilárdságot és más mechanikai tulajdonságokat. A hőkezelt ötvözetek szerkezeti alkalmazásokra is használhatók.
A lágyító hőkezelést a precíziós öntési folyamat befejezése után végzik. Ennek során az ötvözetet akár három órán át melegítik, hogy az öntött alumínium átkristályosodjon, és az alkatrész könnyebben megmunkálható legyen.
Az oldó hőkezelés hasonló a lágyításhoz, de az alumínium nyomásosöntvény-ötvözetet melegítés után gyorsan lehűtik, így megőrzik az elemek eloszlását.
Az ötvözet lehűlése után az öregítési eljárást az alapján választják ki, hogy mennyi idő szükséges a nyomásos öntvény megmunkálásához.
Az alumíniumöntés előnyei
Az alumíniumötvözetek használatának előnyei többek között:
- Teljes mértékben újrahasznosítható
- Kiváló nyomásállóság
- Kiváló hővezető képesség
- Magas hő- és elektromos vezetőképesség
- Kiváló korrózióállóság
- Jobb kúszásállóság
- Nagy méretstabilitás
Az alumínium nyomásos öntésének számos előnye van; ezek csak néhány példa. A választott sorozattól függően további, egyedi előnyök is elérhetők.
Az alumíniumöntvények megmunkálási és felületkezelési lehetőségei
Az alumínium nagy fényvisszaverő képessége esztétikus megjelenést kölcsönöz. Ez a tulajdonság kihasználható a tiszta felületű termékek tervezésénél.
Az alumínium fényes és tartós felületének kialakításához az alábbi bevonatok és felületkezelések alkalmazhatók:
- PVDF-bevonatok
- Porszórt bevonatok
- Folyékony festékek
- Eloxálás
- Hőkezelés
- Hidegalakítás
- Elsősorban hengerlés
Az alumínium felülete a természetesen kialakuló oxidréteggel tovább javítható. A réteg eloxálással vastagabbá tehető.
Az alumíniumöntés alkalmazásai
Az alumínium nyomásos öntvények sokféle ötvözetüknek köszönhetően számos területen használhatók. Néhány alkalmazási példa:
- A motorok és karosszériaelemek tömegének csökkentésével javítják a járművek üzemanyag-hatékonyságát
- A nyomásos öntvények tartósságot, árnyékolást és merevséget biztosítanak a kéziszerszámokban az RFI/EMI-védelemmel szemben
- A nyomásos öntéssel készült alumínium kiváló árnyékoló tulajdonságainak és elektromos teljesítményének köszönhetően ideális elektronikai burkolatokhoz és csatlakozókhoz
- Számítástechnikai és távközlési infrastruktúrában, valamint hálózati berendezésekben használják
- A repülőgépiparban különböző repülőgép-alkatrészek gyártására használják
Az iparágtól függően olyan ötvözetet válasszon, amelynek tulajdonságai a legjobban megfelelnek az adott alkalmazásnak.
