Turnarea aluminiului este un proces de producere a pieselor de înaltă calitate și cu toleranțe ridicate prin turnarea aluminiului topit într-o matriță, formă sau matriță proiectată și fabricată cu precizie.
Procesul utilizează diverse aliaje de aluminiu și este o alegere eficientă atunci când trebuie să produceți piese complicate, complexe și detaliate care să corespundă exact preciziei designului original.
Turnarea aluminiului are loc imediat după extracție. Piesele turnate sunt populare deoarece sunt ușoare și pot rezista la temperaturile ridicate utilizate în turnarea sub presiune a aluminiului.
După ce ați decis că turnarea sub presiune a aluminiului este o alegere perfectă pentru proiectul dvs., trebuie să alegeți un aliaj adecvat.
Aliaje majore de aluminiu
Aluminiul este al treilea element ca mărime de pe Pământ. Cu toate acestea, este dificil să se extragă aluminiul din Pământ din cauza proceselor complicate și complexe necesare.
În multe cazuri, aluminiul este aliat cu diferite metale pentru a-i îmbunătăți proprietățile și pe cele ale aliajului. Trebuie să găsiți aliajul potrivit pentru ca proiectul dumneavoastră să aibă succes.
Următoarele sunt tipurile de aliaje de aluminiu care există:
- AA-8000: utilizat pentru construirea de cabluri conform Codului Electric Național
- Zamak (zinc, aluminiu, magneziu, cupru)
- Alclad: tablă de aluminiu realizată prin lipirea aluminiului de înaltă puritate pe un material de bază de înaltă rezistență
- Alnico (aluminiu, nichel, cupru)
- Al-Li (litiu, uneori mercur)
- Magnox (oxid de magneziu, aluminiu)
- Nambe (aluminiu plus alte șapte metale nespecificate)
- Birmabright (aluminiu, magneziu)
- Duraluminiu (cupru, aluminiu)
- Hindaliu (aluminiu, magneziu, mangan, siliciu)
- Titanal (aluminiu, zinc, magneziu, cupru, zirconiu)
- Aluminiul formează alte aliaje complexe cu magneziu, mangan și platină
- Magnalium (magneziu)
- Silumin (aluminiu, siliciu)
Datorită denumirilor comune ale aliajelor de aluminiu, le puteți identifica cu un număr de patru cifre, așa cum se arată mai jos:
- 1000:Această serie de aliaje de aluminiu are aluminiu cu o puritate de 995 sau mai mare
- 2000:Principalul element de aliere este cuprul. Tratamentul termic îmbunătățește rezistența acestui aliaj.
- 3000:Elementul principal aici este manganul. Seria 3003 este cel mai comun aliaj de aluminiu din această serie și este utilizată la fabricarea ustensilelor.
- 4000:Pentru a realiza această serie, la aluminiu se adaugă siliciu. Acest lucru scade punctul de topire al metalului fără a-l face fragil.
- 5000:Magneziul este aliajul principal din această serie. Acest aliaj este rezistent la uzură, la coroziunea marină și sudabil.
- 6000:Aceste aliaje conțin magneziu și siliciu care se combină pentru a forma siliciură de magneziu. Au o rezistență moderată și o rezistență mare la coroziune.
- 7000:Zincul este principala componentă de aliere din seria 7. Aliajul obținut este foarte rezistent și poate fi tratat termic.
- 8000:Aceste aliaje de aluminiu sunt fabricate cu alte elemente.
Aliajul de aluminiu format din mangan, seria 3000, are o mare prelucrabilitate, rezistență la coroziune și este cel mai puternic element de aliere.
Caracteristicile aliajelor de aluminiu
Alegerea aliajului de aluminiu potrivit pentru aplicațiile dumneavoastră necesită să evaluați diferitele calități ale aliajelor. Aliajul pe care îl alegeți pentru turnarea sub presiune afectează direct procesul.
Următoarele sunt câteva dintre calitățile de luat în considerare la un aliaj de aluminiu care urmează să fie utilizat în turnarea sub presiune:
- Lipire matriță:Aici se întâmplă ca materialul turnat să se lipească de pereții matriței, iar injecția devine dificilă. Acest lucru poate deteriora atât matrița, cât și materialul turnat. Prin urmare, alegeți un aliaj de aluminiu cu caracteristici anti-suzire ridicate.
- Fisurare la cald:Aceasta se numește și solidificare a fisurilor și este un defect de turnare sub presiune care poate provoca fisurarea sau ruperea părților interne sau externe ale unui aliaj de aluminiu. Unele aliaje de turnare sunt susceptibile la acest lucru în comparație cu altele și ar trebui să țineți cont de acest aspect.
- Rezistenta la uzura:Acest lucru vă poate ajuta să diferențiați numeroasele aliaje de turnare. Dacă realizați piese supuse unei frecări constante, luați în considerare acest aspect atunci când alegeți piesele turnate sub presiune.
- Rezistență la coroziune:Nivelul de rezistență la coroziune variază în funcție de aliajele de aluminiu. Alegeți în funcție de condițiile de mediu la care va fi expusă piesa turnată sub presiune. Seria 5000 are o rezistență ridicată la coroziune în caroseriile marine.
- Prelucrabilitatea și tratamentele suprafeței:Piesele turnate din aluminiu necesită adesea tratament de suprafață sau modelare după ieșirea din matriță. Unele piese turnate din aluminiu trec cu ușurință de procedurile post-turnare în comparație cu altele și ar trebui să luați în considerare aceste caracteristici de prelucrare înainte de a alege aliajele de turnare.
Nu există un aliaj universal potrivit pentru toate aplicațiile dumneavoastră. Prin urmare, ar trebui să alegeți cu atenție pe baza caracteristicilor de turnare de mai sus.
Tratamente termice pentru aliaje de aluminiu
În funcție de nevoile dumneavoastră de ductilitate și rezistență, tratamentele termice cresc și mai mult duritatea, rezistența și alte proprietăți mecanice. Aliajele tratate termic pot fi utilizate pentru aplicații structurale.
Tratamentul de recoacere se efectuează după finalizarea procesului de turnare prin injecție mecanică. Acesta implică încălzirea aliajului timp de până la trei ore pentru a recristaliza aluminiul turnat, ceea ce face ca componenta să fie ușor de prelucrat.
Tratamentul termic în soluție este similar cu recoacerea, dar implică un proces de răcire care răcește aliajul de aluminiu turnat sub presiune după încălzire pentru a păstra distribuția elementelor.
Odată ce aliajul s-a răcit, se alege un proces de îmbătrânire în funcție de timpul necesar pentru prelucrarea piesei turnate sub presiune.
Avantajele turnării din aluminiu
Următoarele sunt avantajele utilizării aliajelor de aluminiu:
- Complet reciclabil
- Etanșeitate mare la presiune
- Conductivitate termică excelentă
- Conductivitate termică și electrică ridicată
- Rezistență excelentă la coroziune
- Rezistență mai bună la fluaj
- Menține o stabilitate dimensională ridicată
Avantajele turnării sub presiune a aluminiului sunt numeroase, iar acestea sunt doar câteva. În funcție de seria pe care o alegeți, există și alte beneficii individuale.
Opțiuni pentru prelucrarea și finisarea turnării aluminiului
Aluminiul este plăcut din punct de vedere estetic datorită reflectivității sale ridicate. Această calitate poate fi exploatată pentru a proiecta un produs cu un finisaj curat al suprafeței.
Următoarele sunt diversele acoperiri și finisaje care pot ajuta aluminiul să obțină o calitate lucioasă și durabilă:
- Acoperiri PVDF
- Acoperiri cu pulbere
- Vopsele lichide
- anodizing
- Tratament termic
- Munca la rece
- În principal rulare
Suprafața de aluminiu poate fi îmbunătățită în continuare prin formarea naturală a unui strat de oxid. Stratul poate fi îngroșat prin anodizarea produsului.
Aplicații ale turnării aluminiului
Turnarea sub presiune a aluminiului are o gamă largă de utilizări datorită diversității aliajelor. Acestea sunt câteva dintre aplicații:
- Folosit în îmbunătățirea eficienței consumului de combustibil al automobilelor prin reducerea greutății motoarelor și a panourilor caroseriei
- Piesele turnate sub presiune oferă durabilitate, ecranare și rigiditate împotriva RFI/EMI în sculele manuale
- Aluminiul turnat sub presiune este perfect pentru carcasele și conectorii electronici datorită proprietăților sale excelente de ecranare și performanței electrice.
- Utilizat în echipamente de infrastructură și rețea în industriile de calcul și telecomunicații
- Folosit în industria aerospațială pentru a fabrica diferite componente ale aeronavei
În funcție de industrie, alegeți un aliaj cu proprietăți care se potrivesc cel mai bine.
