Что такое литье алюминия под давлением?

Что такое литье алюминия под давлением?

Литье алюминия под давлением — это особый метод литья, при котором алюминиевый сплав или цинковый сплав расплавляется и прессуется в форму. Литье алюминия под давлением характеризуется способностью массово производить изделия сложной формы с высокой точностью размеров и красивыми поверхностями.

По этой причине литье алюминия под давлением высоко ценится среди методов металлообработки. Его часто путают с литьем алюминия, однако это другой метод литья, нежели литье алюминия под давлением, поскольку он относится к методу, при котором металл, такой как алюминиевый сплав или медь, превращается в жидкость при температуре выше его точки плавления, заливается в форму и охлаждается для затвердевания. Кроме того, для литья алюминия под давлением используются металлические формы, тогда как для литья алюминия обычно используются песчаные формы.

Литье алюминия под давлением характеризуется высокими производственными затратами, поскольку требует проектирования и изготовления форм из куска металла.

Применение литья алюминия под давлением

Литье алюминия под давлением в основном используется в автомобильных деталях. Среди них детали рулевого управления пользуются большим спросом в последние годы. Это связано с тем, что литье алюминия под давлением позволяет производить изделия сложной формы и высокой точности в больших количествах и в короткие сроки.

Литье алюминия под давлением используется не только для автомобильных деталей. Оно также используется в различных продуктах в нашей повседневной жизни, таких как персональные компьютеры, мобильные телефоны, цифровые камеры, холодильники и стиральные машины.

Литье алюминия под давлением также может использоваться для производства мелких деталей, что способствует снижению веса изделия.

Принцип литья алюминия под давлением

Литье алюминия под давлением — это метод литья с использованием пресс-форм. Машина для литья под давлением состоит из зажимного устройства для пресс-формы, которое открывает и закрывает пресс-форму, инжекционного устройства, которое выталкивает расплавленный металл в пресс-форму, и экструзионного устройства, которое выталкивает металл из пресс-формы.

При литье алюминия под давлением сначала расплавляется алюминиевый сплав. В это время также расплавляются и другие металлы, помимо алюминия, для получения сплава с желаемым составом, поэтому необходима тщательная настройка и контроль состава. После расплавления алюминиевого сплава пресс-форма очищается и закрывается зажимным устройством. Затем закрытая форма заполняется расплавленным алюминиевым сплавом с помощью инжекционного устройства.

Литье алюминия под давлением характеризуется тонкой структурой поверхности, поскольку расплавленный металл впрыскивается в форму и быстро охлаждается. Эта тонкая структура поверхности делает поверхность литья алюминия под давлением твердой и позволяет производить прочные изделия.

С другой стороны, недостатком литья алюминия под давлением является то, что быстрый процесс охлаждения имеет тенденцию к образованию литейных пустот. Эти литейные пустоты возникают не только на поверхности, но и в центре изделия, где оно окончательно затвердевает. Если при литье алюминия под давлением возникают литейные полости, ожидаемые характеристики продукта не будут достигнуты, например, снижена прочность. Поэтому литье алюминия под давлением требует контроля температуры во время литья под давлением и тщательного рассмотрения формы формы.

Другая информация о литье алюминия под давлением

1. Разница между литьем алюминия под давлением и литьем алюминия

Литье алюминия под давлением осуществляется путем плавления алюминиевого сплава или цинкового сплава и запрессовки его в пресс-форму. Обычно материал нагревают примерно до 500–700 °C для расплавления, заливают в форму на низкой скорости, а затем охлаждают под высоким давлением для формирования формы.

С другой стороны, литье алюминия включает плавление жидкого алюминиевого сплава в высокотемпературной печи и заливку его в металлическую или керамическую форму. Литье алюминия в основном не применяет никаких внешних сил, а использует ввод жидкого металла путем падения и последующего течения. Литье алюминия под давлением иногда называют гравитационным литьем.

Преимущества литья алюминия под давлением заключаются в его высокой точности размеров и возможности производить даже сложные формы. Это происходит потому, что расплавленный алюминиевый сплав подается в форму под давлением, поэтому алюминиевый сплав мгновенно распределяется по всем углам формы. С другой стороны, литье алюминия может не достичь желаемых размеров или может привести к образованию морщин на поверхности. Это происходит потому, что высокотемпературный алюминиевый сплав имеет относительно низкую текучесть, и требуется время, чтобы он распространился по всем углам формы, просто опуская его в форму.

В результате алюминиевое литье сжимается по мере затвердевания, что может привести к дефектам, таким как изменение размеров и морщины, возникающие во время течения. Литье алюминия под давлением также характеризуется высокой точностью размеров и превосходной шероховатостью поверхности. Поскольку алюминиевый сплав распределяется мгновенно, время изготовления может быть сокращено, что дает преимущество в виде возможности массового производства продукции.

Еще одной особенностью, отличающей литье алюминия под давлением от литья алюминия под давлением, является то, что шероховатость поверхности остается высокого качества, что сокращает процессы отделки и проверки. Однако одним из недостатков литья алюминия под давлением является высокая стоимость проектирования и изготовления пресс-форм. По этой причине литье алюминия под давлением с использованием песчаных форм может быть более рентабельным для мелкосерийного производства.

Другим недостатком литья алюминия под давлением является то, что оно не подходит для деталей, требующих высокой прочности. Из-за производственного процесса литье алюминия под давлением включает в себя воздух и испаряющуюся смазку для форм во время процесса формования. Это создает полости, называемые гнездами, которые снижают прочность изделия.

2. Материалы для литья алюминия под давлением

Материалы для литья алюминия под давлением включают литейные и удлиняющие материалы, и большое количество материалов для литья под давлением доступно в серии, возглавляемой ADC.

Основными компонентными системами алюминиевых литьевых материалов являются Al-Si и Al-Mg, к которым добавляются такие элементы, как Cu и Mn. Каждый материал выбирается в соответствии с коррозионной стойкостью, литейными свойствами и ударопрочностью, необходимыми для литья алюминия под давлением.

Металлографическая структура алюминиевых литьевых материалов представляет собой матричную фазу твердого раствора Al. Матрица может быть пластинчатой ​​эвтектикой Al-Si или осаждением, упрочненным мелкими выделениями, такими как Mg2Si, Al2Cu и т. д., и проявляемые свойства соответственно различаются.

Обычно алюминиевые сплавы подвергаются термической обработке после литья и механической обработки для подготовки кристаллических зерен и образования микровыделений. Однако при литье алюминия под давлением термическая обработка часто не выполняется, чтобы избежать расширения воздуха и газа, вовлеченных в отливки, и образования дефектов из-за термической обработки.

Однако методы вакуумного литья под давлением и литья под давлением беспористых материалов, которые в последнее время все чаще применяются, характеризуются тем, что эти дефекты возникают реже. Таким образом, в современных технологиях литья алюминия под давлением можно выявить характеристики материалов, добавив процесс термической обработки.