Lijevanje od aluminijske legure: procesi proizvodnje, karakteristike i odabir

Zašto livene aluminijumske legure

Odlivci od aluminijumskih legura kombinuju malu težinu, dobru toplotnu i električnu provodljivost i sposobnost formiranja složenih unutrašnjih geometrija koje obrada ne može da proizvede ekonomično. Uobičajene legure za livenje uključuju A356 (Al-Si7Mg), koji je termički-obrađen i zavarljiv; A380 (Al-Si8Cu3), koji nudi odličnu sposobnost livenja{9}}; i ADC12, -radni konj za livenje pod visokim pritiskom u Aziji. Procesi livenja se uglavnom razlikuju u materijalu kalupa, pritisku, dostižnoj toleranciji, završnoj obradi i zapremini proizvodnje, tako da je izbor procesa odluka o troškovima-i-kvalitetu koliko i tehnička.

Lijevanje u pijesak

Lijevanje u pijesak formira kalup od zbijenog pijeska vezanog glinom ili smolom, s uzorkom koji se uklanja prije izlivanja. To je najfleksibilniji proces: može se proizvesti gotovo svaka legura, veličina i količina, alat je jeftin, a promjene dizajna su jednostavne. Tolerancija dimenzija je relativno labava, obično plus/minus 0,5 do 1,5 mm u zavisnosti od veličine, a završna obrada je gruba, oko Ra 6,3 do 25 mikrometara, tako da su obrađene karakteristike potrebne na funkcionalnim površinama. Odljevci od pijeska skloni su poroznosti i defektima inkluzije osim ako se otvor i uspon nisu pažljivo projektirali. To ostaje standardni proces za velika kućišta, prototipove i proizvodnju malih{8}}obina.

Investicijski Casting

Investiciono livenje, koje se još naziva i izgubljeno{0}}lijevanje voskom, stvara voštani uzorak, premazuje ga s nekoliko slojeva vatrostalne smjese kako bi se formirala keramička školjka, zatim topi vosak i sipa metal u pečenu školjku. Kalup nema liniju razdvajanja, tako da su mogući dijelovi blizu -mrežastog- oblika sa zamršenim detaljima, tankim zidovima do oko 1,5 mm i finom površinom od Ra od 1,6 do 3,2 mikrometra. Tolerancije od plus/minus 0,1 do 0,25 mm su tipične za male dijelove. Troškovi alata i po{11}}djelu su veći od livenja u pijesak, što čini investiciono lijevanje ekonomičnim za složene,-vrijedne komponente u svemirskoj, odbrambenoj i medicinskoj opremi gdje uštede na mašinskoj obradi nadoknađuju premiju.

Lijevanje pod visokim pritiskom

Lijevanje pod pritiskom ubrizgava rastopljeni aluminij u kalup od kaljenog čelika velikom brzinom i pritiskom, proizvodeći dijelove izvrsne konzistencije dimenzija, glatkih površina i tankih stijenki od 1 do 4 mm. Vremena ciklusa se mjere u sekundama, tako da je livenje pod pritiskom proces za masovnu proizvodnju kućišta automobila, uređaja i elektronike; A380 i ADC12 su standardne legure zbog svoje fluidnosti i otpornosti na vruće pucanje. Poroznost zbog zarobljenog zraka je glavno ograničenje: dijelovi koji ne potiskuju{6}}mogu zahtijevati vakuumsko-lijevanje pod pritiskom ili naknadnu impregnaciju, a korištene legure općenito nisu zavarljive niti pogodne za povišene radne temperature iznad oko 150 stepeni Celzijusa.

Trajni kalup i{0}}lijevanje pod niskim pritiskom

Trajno livenje u kalup (gravitacioni kalup) izliva metal u čelični ili liveni gvožđe{0}} kalup za višekratnu upotrebu pod dejstvom gravitacije. Proizvodi gušće, jače dijelove od livenja u pijesak sa boljom završnom obradom površine i čvršćim tolerancijama i dobro radi sa legurama koje se -obrađuju toplinom, kao što je A356. Debljina stijenke iznad oko 8 mm je praktičan minimum za pouzdano punjenje pri gravitacionom livenju, što odgovara pravilu koje koriste mnoge livnice. Lijevanje pod niskim-pritiskom dodaje kontrolirani tlak zraka za popunjavanje kalupa odozdo, poboljšavajući dovod i omogućavajući tankim{7}}komponentama koje ne propuštaju pritisak{8}} kao što su alu felne; to je međuproces između gravitacije i livenja pod pritiskom i po cijeni i po mogućnostima.

Poređenje i odabir procesa

Odaberite lijevanje u pijesak za prototipove, velike dijelove i mali volumen; livenje za složene, skoro{0}}mrežaste-dijelove sa tankim zidovima; trajni kalup ili -lijevanje pod niskim pritiskom za strukturne dijelove srednje zapremine- kojima je potrebna čvrstoća i nepropusnost pod pritiskom; i livenje pod visokim-pritiskom za velike-zapremine, tanke-dijelove sa malim tolerancijama.

Post-Operacije kastinga

Većina strukturnih odlivaka dobija toplotnu obradu T6: tretman rastvorom blizu 540 stepeni Celzijusa, gašenje vodom i veštačko starenje blizu 155 do 175 stepeni Celzijusa, što otprilike udvostručuje granicu tečenja od A356. Slijede strojna obrada, ispitivanje pod pritiskom i površinski tretmani kao što su eloksiranje, premazivanje prahom ili konverzija kromatom, ovisno o primjeni. Inspekcija obično uključuje X- ili kompjuterizovanu tomografiju za unutrašnju poroznost u aerokosmičkim dijelovima, penetrant boje za površinske pukotine i provjeru dimenzija u odnosu na odobreni model livenja.

FAQ

Koji proces livenja aluminijuma je najjeftiniji za male količine?

Lijevanje u pijesak ima najnižu cijenu alata i najekonomičnije je za prototipove i male serije; jedinični trošak pada sa zapreminom, a livenje pod pritiskom postaje najjeftinije iznad otprilike 10.000 delova godišnje.

Koja je razlika između investicionog livenja i livenja pod pritiskom?

Ulaganje koristi keramičku školjku za jednokratnu upotrebu i odgovara složenim dijelovima male-do-srednje zapremine-s finom završnom obradom i tankim zidovima; livenje pod pritiskom koristi čelični kalup za višekratnu upotrebu i odgovara dijelovima velike zapremine-sa brzim ciklusom, ali većim troškovima alata.

Mogu li se aluminijski odljevci podvrgnuti toplinskoj obradi?

Većina legura za{0}}lijevanje pod pritiskom, kao što su A380 i ADC12, nisu termički{3}}obrađene do visoke čvrstoće jer zarobljeni plinovi stvaraju plikove tokom tretmana otopinom; Odljevci gravitacije i niskog{4}}pritiska u A356 su oni koji se obično tretiraju T6.

Koja debljina zida se preporučuje za livenje aluminijuma?

Minimalni zidovi su oko 1 do 1,5 mm za livenje pod pritiskom i livenje, 2,5 do 3 mm za nisko{4}}lijevanje i lijevanje u pijesak, i oko 8 mm ili više za gravitacijske trajne dijelove kalupa kako bi se osiguralo dobro napajanje.

Zašto su A356 i A380 najčešće legure za livenje?

A356 nudi odličnu sposobnost livenja plus čvrstoću-koju se može tretirati toplinom i zavarljivost za strukturne dijelove; A380 kombinuje visoku fluidnost, dobra mehanička svojstva i nisku cijenu za-odljevke velike zapremine.

Da li se poroznost može izbjeći u aluminijskim odljevcima?

Poroznost se može svesti na najmanju moguću mjeru, ali ne uvijek eliminisati: kontrolišite kvalitet topljenja, zatvaranje i očvršćavanje, koristite vakuum{0}}pomoć ili{1}}punjenje pod niskim pritiskom za tlačno-nepropusne dijelove i nanesite impregnaciju kada se curenje mora isključiti.